Синтез некоторых гетероциклических производных хиноксалина Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 547.7

Д.А. Рощупкина, Е.П. Анпёнова *, В.П. Перевалов

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская площадь, дом 9 * e-mail: [email protected]

СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДНЫХ ХИНОКСАЛИНА

Путем замещения атома хлора на остатки глицина и р-аланина в молекуле 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоты получены динитропроизводные, которые восстановлены цинком в кислой среде. Синтезированы и охарактеризованы спектральными данными гетероциклические производные ряда хиноксалина и триазола: 5-оксо-5,6-дигидро-4H[1,2,3]триазоло[1,5,4-de]хиноксалин-8-карбоновая кислота, метиловый эфир 6-оксо-4,5,6,7-тетрагидро[1,2,3]триазоло[1,5,4-ef][1,5]бензодиазепин-9-карбоновая кислота

Ключевые слова: хиноксалин, триазол, аминокислоты

Гетероциклические соединения, в частности соединения триазольного ряда, имеют практическое значение в качестве различных препаратов в фармацевтической области, так как являются биологически активными. Для получения ряда гетероциклических соединений производных хиноксалина была проведена реакция нитрования 4-

хлорбензойной кислоты (I), которую проводили при температуре 140° С нитратом калия в среде серной кислоты. В ИК-спектре полученной 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоты наблюдаются полосы валентных колебаний при 1543 см-1 и 1350 см-1, характерные для валентных колебаний N02 -группы и 1712 см-1(С=О).

Схема 1.

cl

cl

no,

nhch2cooh

no,

cooh i

cooh ii

cooh iii

h,n

o

cooh iv

n

cooh

v

Нуклеофильное замещение атома хлора в 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоте на остаток глицина проводили в среде этилового спирта при кипении в присутствии карбоната натрия. В ИК-спектре 4-карбоксиметиламино-3,5-динитробензойной кислоты (III) идентифицированы полосы валентных колебаний при 3441 см-1 (NH), 1728 см-1,1628 см-1(С=0), 1543 см-1 и 1357 см-1 (NO2).

При восстановлении соединения III цинком в соляной кислоте наряду с восстановлением нитрогрупп происходит реакция циклизации с образованием 8-амино-1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин-6-карбоновой кислоты (IV). В ИК-спектре 8-амино-1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин-6-карбоновой кислоты

наблюдаются полосы валентных колебаний при 3441см-1 и 3410 см-1 (NH), 1627 см-1 и 1697 см-1 (C=O), 3287 см-1, 3333 см-1 (NH2) и отсутствуют полосы валентных колебаний при 1543 см-1 и 1350 см-1, характерные для нитрогруппы (N02). В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 207 [M]+-.

При взаимодействии соединения IV с нитритом натрия в соляной кислоте на холоду получена 5-оксо-5,6-дигидро-4Н-[1,2,3]триазоло[1,5,4-<1е]хиноксалин-8-карбоновая кислота (V).

В 1H ЯМР спектре (DMSO) находятся сигналы при 3,85 м.д. (СН2), при 8,65 м.д. (с.2Н) и при 9,15 м.д. (NH), что подтверждает строение соединения V. В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 218 [M]+-.

Свободная карбоксильная группа может осложнить выделение продуктов реакции. Для исключения такого влияния была проведена реакция этерификации 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоты (III). Реакцию проводили барботируя газообразный HCl через кипящий метанольный раствор соединения III. В ИК-спектре метилового эфира 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоты (VI) идентифицированы полосы валентных колебаний в области 1535 см-1 и 1350 см-1 (N02), 1303 см-1 и 1134 см-1 (С-О), и 1728 см-1 (С00СН3).

o2n

o2n

В метиловом эфире 3,5-динитро-4-хлорбензойной кислоты VI была проведена реакция нуклеофильного замещения атома хлора на остаток ß-аланина. Реакцию проводили при кипении в этиловом спирте с добавлением соды. В ИК-спектре метилового эфира 4-карбоксиэтиламино-3,5-динитробензойной кислоты (VII) наблюдается полосы валентных колебаний при 3325 см-1 (NH), при 1296 см-1, 1157 см-1 (С-О), в 1527 см-1 и 1373 см-1 (NO2), 1721 см-1 (СООСН3). 1H ЯМР спектр подтверждает строение соединения VII, в спектре ^6-ацетон) наблюдаются сигналы при 3,85 м.д. (СН3), при 2,75 м.д и 3,25 м.д. (СН2), при 8,65 м.д. (с.1Н) и при 8,9 м.д. (NH). В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 313 [M]+-

После восстановления соединения VII цинком в среде соляной кислоты получен метиловый эфир 9-амино-4-оксо-2,3,4,5-тетрагидро-1Н-1,5-бензодиазепин-

7-карбоновой кислоты (VIII). В ИК-спектре вещества VIII наблюдаются полосы валентных колебаний при 3332см-1 и 3078 см-1 (NH), 1620 см-1 и 1720 см-1 (C=O), 3533 см-1, 3572 см-1 (NH2). В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 235 [M]+\ В 1H ЯМР спектре ^6-ацетон) идентифицированы сигналы при 3,85 м.д. (СН3), 2.75 и 3.25 м.д. (CH2), при 8,65 м.д. (с.2Н) и при 8,9 м.д. (NH).

При взаимодействии соединения VIII с нитритом натрия в среде соляной кислоты на холоду получен метиловый эфир 6-оксо-4,5,6,7-

тетрагидро[1,2,3]триазоло[1,5,4-е£][1,5]бензодиазепин-9-карбоновая кислота (IX). В масс-спектре присутствует пик молекулярного иона m/z: 246 [M]+-. В ИК-спектре вещества наблюдаются полосы валентных колебаний при 3332 см-1 (NH), 1628 и 1720 см-1 (C=O), 3533 см-1, 3572 см-1 (NH2).

Перевалов Валерий Павлович д.х.н., Профессор кафедры красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва Анпёнова Елена Петровна к.х.н., доцент кафедры красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва Рощупкина Дарья Алексеевна студентка 4-го курса кафедры красителей РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва

Литература

1. Jackson B., Ittner D., J. Amer. Chem. Soc.-V.19,P.35.

2. Лисицын, В.Н. Химия и технология промежуточных продуктов. -М.: Химия, 1987.-386 с.

3. Ворожцов Н.Н., «Основы синтеза промежуточных продуктов и красителей», М., 1955.

4. Бартошевич Р., Мечниковска-Столярчик В., Опшондек Б. Методы восстановления органических соединений: пер. с польского. - М.: ИИЛ, 1960. - 116 с.

Roshchupkina Darya Alekseevna, Anpenova Elena Petrovna*, Perevalov Valery Pavlovich D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. * e-mail: [email protected]

THE SYNTHESIS OF CERTAIN HETEROCYCLIC DERIVATIVES QUINOXALINE

Abstract. By substitution of a chlorine atom on glycine and p-alanine per molecule of 3,5-dinitro-4-chlorobenzoic acid were obtained dinitro derivatives which have been restored with zinc in acidic medium. Were synthesized and characterized by the spectral data of a number of heterocyclic of quinoxaline derivatives and triazole:5-oxo-5,6-dihydro-4H-{ 1,2,3]triazolo[1,5,4-de]quinoxaline-8-carboxylic acid, methyl 6-oxo-4,5,6,7-tetrahydro[1,2,3]triazolo[1,5,4-ef][1,5]benzodiazepine-9-carboxylate. Key words: quinoxaline, triazole, amino acids.