CC BY
17
250
KIMYA PROBLEML9RI 2018 № 2 (16)
ISSN 2221-8688
<2
УДК 547.772
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НОВЫХ БИС- И АЛЛИЛ ПРОИЗВОДНЫХ 3-АЛКИЛ-5-ДИАЛКИЛАМИНОМЕТИЛПИРОЗАЛИНОВ
А.Р. Караева, А.Г. Алиев, р.А. Гаджилы|, Б.А. Мамедов
Институт полимерных материалов Национальной АН Азербайджана АЗ 5004, Сумгаит, ул. С.Вургуна, 124; e-mail: ipoma@science. az
Поступила в редакцию 05.01.2018
Путем взаимодействия 1-алкил-4-амино-бут-2-ен-1-онов с гидразингидратом были синтезированы 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолины. Изучена реакция 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолинов с дибромэтаном и аллил бромидом. Реакции проводили в присутствии КОН в водной среде при относительно низких температурах. Выходы целевых продуктов достаточно высокие и составляют 63-70%. Структуры синтезированных соединений подтверждены методами ИК и ЯМР 'Н спектроскопии. Установлено, что новые производные пиразолинов показывают высокую биологическую активность. Их биологическая активность заметно выше активности исходных пиразолинов. Ключевые слова; биспиразолины, гидразингидрат, алкилирование, аллилпиразолины, биологическая активность.
ВВЕДЕНИЕ
Пиразольное кольцо входит в состав многих современных биологических активных веществ. Многочисленные соединения, которые содержат в своей молекуле фрагменты пиразолина, были выделены из различных природных объектов. Следует отметить, что фрагменты пиразолина и продуктов его восстановления содержатся в молекулах фармакологических препаратов, обладающих болеутоляющим, противовоспалительным [1], антибактериальным и др. действием [2]. Производные пиразолина нашли применение также в качестве красителей, люминофоров, лигандов [3]. В тоже время большой научный и практический интерес вызывают органические
соединения, содержащие в своем составе
два и более пиразолиновых циклов, так как на их основе получаются полиядерные комплексы, координационные полимеры, обладающие целым рядом ценных свойств [4-5]. Полипиразолинсодержащие лиганды изучены недостаточно в связи с их труднодоступностью, однако поиск новых подходов к синтезу представителей этого класса веществ не ослабевает и актуален. В настоящее время интенсивно продолжаются исследования в области синтеза новых синтонов для получения производных пиразолина, в том числа биспиразолинов. Из литературы известно [6], что по биологической активности биспиразолины более эффективны, чем монопиразолины.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Нами синтезированы аллилпиразо-лины и цепочносвязанные биспиразолины. Биспиразолины получали в суперосновной среде КОН-ДМСО. Этот метод был использован ранее для синтеза ди(пиразол-1-ил)алканов [7].
3-алкил-5-диалкиламинометилпиразо-лины (Т-ТУ) ранее были получены нами
известным методом путем взаимодействия 1-алкил-4-амино-бут-2-ен-1-онов с гидразингидратом [8]. Реакцией алкилирования 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолины (I-IV) с дибромэтаном в среде КОН-ДМСО получены биспиразолины (У-УШ). Как известно, кетоны являются легко доступным синтоном для получения
А.Р. КАРАЕВА и др.
251
разнообразных ациклических и гетероциклических соединений. На их основе были синтезированы непредельные спирты, аминокетоны, производные пиразола и пиразолина, изоксазола, никотиновой кислоты и т.д. [9-10].
С целью получения новых
производных пиразолина с аллильной группой изучено взаимодействие 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолинов (1-1У) с аллилбромидом. Установлено, что это реакция в щелочной среде приводит к получению 3 -алкил-1 -аллил-5-диалкил-аминометилпиразолинов (1Х-Х11).
И
и
М^И2
1-1У
БгСН2СН2Бг
\ / М-СН2-СН^М
N
и
и
СН2=СН-СН2Бг
У-УШ
№СН, - СН=СН2
М^И2
1,У,1Х И=СН3, И1=И2=С2Н5. П,У1,Х И=СН3, К1=К2=(СН2)20(СН2)2. Ш,УП,Х1 И=С2Н5, И1=И2=С2Н5. 1У,УШ,ХП И=С2Н5, И1=И2=(СН2)20(СН2)2.
1Х-Х11
Структура синтезированных пиразо-линов (1-Х11) подтверждена данными элементного анализа, ИК и ЯМР1Н спектроскопией, чистота контролировалась
с помощью ТСХ. Типичные ИК и ЯМР1Н спектры исходных и синтезированных производных пиразолина приведены на рисунках 1-3.
Рис .1. ИК спектр 3-метил-5-диэтиламинометилпиразолина (I)
При сравнении ИК спектров полученных бис (У-УШ) и аллил-пиразолинов (1Х-Х11) и исходных 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолинов видно, что в спектрах продуктов реакции исчезают полосы поглощения МН групп в области
3310-3308 см-1. При этом появляются характерные сигналы биспиразолинов: 1630, 1579, 1505 (С=Я) и аллил пиразолинов -1630, 1525 (С=Я), 2950 (СНпиразолин), 3316 (Ш), 1256, 1190 (С-О).
Рис. 3. ЯМР1Н спектр 3-метил-1-аллил-5-морфолинометилпиразолина (Х)
В ЯМР1Н спектре 1,2-бис(3-метил-5 диэтиламинометилпиразолин-1 -ил)-этана (У) обнаружены сигналы 5 м.д.: 0.85т [6Н, ^СНгСН^], 1.82с (3Н, СНэ), 2.08-2.56м [10Н, (СН2)2, К(СН2СН3)2], 3.58м (1Н, СН). А в ЯМР1Н спектре 3-метил-1-аллил-5-морфолинометилпиразолина (Х)
наблюдаются сигналы: 1.89с (3Н, СНз), 2.41-2.60м [8Н, СШК, N(№2)3], 3.26м
(1Н,СН), 3.49-3.72м (2Н,СШ), 5.70д (2Н, =СН2), 5.91м (1Н, =СН).
Антимикробные свойства 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолинов и их полученных производных исследованы методом серийного разбавления, т.е. 1.0%-ный раствор испытуемого соединения разбавлен в соотношениях 1:100, 1:200, 1:400 и 1:800. Их антимикробное действие были сравнены с широко применяемыми в
А.Р. КАРАЕВА и др.
253
медицине этанолом, 1.0%-ными растворами фенола, хлорамина и нитрофунгина. В качестве тест культуры использованы St. aureus, E-coli, Ps. aereginosa и Cand. albicans. Выяснено, что соединения со степенью разбавления 1:100 проявляют очень сильную антимикробную активность ко всем использованным тест-культурам. Обнаружено антимикробная активность
при разбавлении 1:200 к Ps. аereginosa и E-тН (время экспозиции 20 мин.), а при разбавлении 1:400 к Ps. аereginosa (время экспозиции 20 мин.) и E-coli (время экспозиции 40 мин.).
Антимикробная активность
синтезированных бис- и аллилпроизводных в 1.3-1.5 раза выше, чем у исходных 3-алкил-5-диалкиламинометилпиразолинов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Методика синтеза 1,2-Бис(3-Я-5-диалкиламинометил-пиразолин-1-ил)-этаны (У-УШ). Смесь 3.4 гр (0.06 моль) КОН и 20 мл ДМСО перемешивали 15мин., добавляли 6.8 гр (0.04 моль) 3-метил-5-диэтиламино-метилпиразолина (I) и перемешивали еще 25 мин при 20-25°С. Затем при перемешивании медленно добавляли 1.54 мл (0.06 моль) 1,2-дибромэтана, не допуская повышения температуры в течение 1 ч выше 28-30°С. Затем реакционную массу выливали в воду и продукт реакции экстрагировали бензолом. Объединяли органической слой и бензольные вытяжки и сушили К2СО3, перегоняли в вакууме. Выход соединений 60-66%.
3-Алкил-1-аллил-5-диалкиламино-метилпиразолины (1Х-Х11). К смеси 3.4 гр (0.02 моль) 3-метил-5-диэтиламино-метилпиразолина (I), 1.7 гр (0.03 моль) КОН в 20 мл воды и 20 мл этанола при перемешивании по каплям добавляли 0.02 моль аллилбромида. Реакционную смесь интенсивно перемешивали 2 ч. при температуре 35-40°С. После охлаждения массу выливали в воду и продукт экстрагировали бензолом. Экстракты объединяли и сушили MgSO4. После отгонки растворителей водоструйным насосом подвергали вакуумной перегонке.
Физико-химические показатели синтезированных бис- и аллилпиразолинов приведены в таблице 1.
Таблица 1. _ Физико-химические показатели бис- и аллилпиразолинов
№ Формула Т.кип., °^мм. рт. ст. < <г Найдено,% Вычислено,% Выход,%
С Н N
V C20H40N6 124-1260/2мм 1.5087 1.0409 65.94 65.93 10.99 10.98 23.30 23.08 67
VI C22H44N6 141-1430/2мм 1.5062 0.9847 66.29 67.35 11.09 11.22 20.10 21.43 65
VII C20H36N6O2 160-1620/3мм 1.5105 0.9519 62.07 61.22 9.68 9.18 22.09 21.43 66
VIII C22H40N6O2 170-1720/2мм 1.5084 вязкий 63.11 62.86 9.74 9.52 19.68 20.00 63
IX C12H23N3 137-1390/3мм 1.5065 1.0413 67.75 68.89 11.17 11.00 19.85 20.09 70
X C13H25N3 153-1540/4мм 1.5048 0.9825 69.13 69.94 11.39 11.21 18.46 18.83 64
XI C12H21N3O 166-1680/3мм 1.5136 0.9946 63.85 64.57 9.61 9.42 18.46 18.83 68
XII C13H23N3O 179-1810/4мм 1.5130 0.9837 65.10 65.82 9.86 9.70 17.03 17.72 65
REFERENCES
1. Janin Y.L. Preparation and chemistry of 3/5-halogenopyrazoles. Chem. Rev. 2012, 112(7), pp. 3924-3958.
2. Maged A.A., Bayomi S.M., El-Sherbeny M.A., Abdel-Aziz J.M., ElTahir K.E., George S.G. Synthesis, anti-inflammatory, analgesic, COX-1/2 inhibition activities and molecular docking study of pyrazoline derivatives. Bio.&Med.Chem, 2016, vol. 24, pp. 2032-2042.
3. Mashkovskiy M.D. Medicinal products. Moscow: Novaya volna Publ. 2002, vol. 2, 544 p.
4. Wang L., Michelin C., Chambron J.C. Synthesis and Functional Group Transformations of Tris(pyrazol-1-yl)methane (Tpm) and -ethane (Tpe) Derivatives for the Preparation of Sterically Hindered Chelating Macrobicycles. Synthesis. 2009, vol. 20, pp. 3419-3426.
5. Matthew P. Conley, Christopher T. Burns and Richard F. Jordan. Mechanism of ethylene oligomerization by a cationic palladium(II) alkyl complex that contains a (3,5-Me2-pyrazolyl)2CHSi(p-tolyl)3) ligand. Organometallics. 2007, vol. 26, pp. 6750-6759.
6. Levkovskaja G.G., Bozhenkov G.V., Larina L. I., A new synthesis and properties of 3-alkyl-, 3-chloralkyl-, 3-perfluorinealkyl and 3-aryl-1 methyl-(5-halo) pyrazoles from chlorine (bromine) of vinylketones and N,N-dimethylhydrazine. Zhurnal organicheskoi khimii -Russian Journal of Organic Chemistry. 2002, vol.38, no.10, pp. 1554-1559.
7. Domina G.A., Potapov A.S, Hlebnikov A.N, Ogorodnikov V.D. Synthesis of 1,8-di (pyrazole 1-il) -3,6-dioxaoctane and its derivatives. Zhurnal organicheskoi khimii -Russian Journal of Organic Chemistry. 2009, vol. 45, no. 8, pp.1232-1236.
8. Hadhili R.A., Azizov A.H., Zeynalova S.K., Karayev Z.O., Karayeva A.R., Aliyev A.G. Studies on synthesis, reactions and antimicrobial activities of 3-alkil-5-dialkilaminomethyl pyrazolines. Eur. Chem. Bull. 2015, vol. 4, no. 10-12, pp. 535-538.
9. Hadjili R.A, Mekhtiyeva T.S. Synthesis and properties of 1-alkyl-4-chloro-2-buten-1-ols. Kimya Problemleri - Chemical Problems. 2004, no. 2, pp. 32-35. (In Azerbaijan).
10. Aliev A.G., Hadjili R.A. Research into R-P,y-dichlorine-1-propenylketones interaction reaction with 4-aminopyridine. Kimya Problemleri - Chemical Problems. 2009, no.4, pp. 608-613. (In Azerbaijan).
3-ALKiL-5-DiALKiLAMiNOMETiLPiROZALiNiN YENi BiS- Vd ALLiL TdRKiBLi BiRLd§MdLdRiNiN SiNTEZi Vd XASSdLdRi
A.R. Qarayeva, d.H. dliyev, R.d. Hacili, Б.Э. M9mmzdov
AMEA Polimer Materiallari institutu Az 5004, Sumqayit §., s.Vurgun kug., 124: e-mail: ipomaascience.az
1-Alkil-4-amino-but-2-en-1-onlarla hidrazin hidratin qar§iliqli tdsirinddn 3-alkil-5-dialkil-aminometilpirozalinldr sintez olunmu§dur. Alinmi§ 3-alkil-5-dialkilaminometilpi-rozalinldrin dibrometanla vd allil bromidld reaksiyasi oyrdnilmi§dir. Reaksiya KOH-in su mdhlulunda a§agi temperaturda aparilmi§dir. Alinan birld§mdldrin giximi tdqribdn 63-70% olmu§dur. Sintez olunmu§ birld§mdldrin qurulu§u iQ vd NMR1H sprektoskopiya usulu ild oyrdnilmi§dir. Mudyydn olunmu§dur ki, pirozalinin alinmi§ yeni tordmdldri yuksdk bioloji fdalliq gostdrirldr. Onlarin bioloji fdalligi araliq mdhsul pirozalinldrddn yuksdkdir. Agar sozfor: bispirozalinldr, hidrazin hidrat, allilpirozalinldr, bioloji fdalliq, allilld§md reaksiyasi
A.P. KAPAEBA h gp.
255
SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NEW BIS- AND ALLYL DERIVATIVES OF 3-ALKYL-5-DIALKYLAMINOMETHYLPYRAZOLINES
A.R. Karayeva, A.G. Aliyev, R.A. Hajily, B.A. Mamedov
Institute of Polymer Materials of the National Academy of Sciences of Azerbaijan AZ5004, Sumgait, S. Vurgun str.124, e-mail: ipomaascience.az
3-alkyl-4-dialkylaminomethylpyrazolines have been synthesized through the interaction of 1-alkyl-4-amino-but-2-en-1-ones with hydrazine hydrate. The reaction of 3-alkyl-5-dialkylamino-methylpyrazoline with dibromoethane and allyl bromide has been studied. The reactions were carried out in the presence of KOH in aqueous medium at relatively low temperatures. Yields of end products are sufficiently high to make up 63-70%. Structures of synthesized compounds have been confirmed by IR- and NMR 1H-spectroscopy methods. It revealed that the new derivatives of pyrazolines show higher biological activity. Their biological activity is obviously higher than that of initial pyrazolines.
Keywords: bis-pyrazolines, hydrazine hydrate, allylation, allylpyrazolines, biological activity
