CC BY
47
X Ü в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. Na 12(128)
Anniyapan М., Pawar S.J., Talawar М.В., Gore G.M., Venugopalan S., Gandhe B.R. //Journal of Hazardous Materials. A137, 2006. P. 672-680.
4. Singh R.P. Nitrogen-rich heterocycles/ Singh R.P., Gao H., Meshri D.T., Shreeve J.M. // Struct Bond (2007) 125. DOI 10.1007/430_2006_055. SpringerVerlag Berlin Heidelberg. Published online: 25 January 2007. P. 35-83.
5. Steinhauser G. Pyrotechnik mit dem "Okosiegel": eine chemische herausfor-derung/ Steinhauser G., Klapotke T.M. // Angew. Chem. 2008, 120. P. 33763394.
6. Abe M. Evaluation of gas generating ability of some tetrazoles and copper (II) oxide mixtures through closed vessel test and theoretical calculation/ Abe M., Ogura Т., Miyata Y., Okamoto K., Date S., Kohga M., Hasue K. // Sei. Tech. Energetic Materials, Vol. 69, No. 6, 2008. P. 183-189.
7. Маянц А.Г. Разложение солей азотетразола в кислых средах/ Маянц А.Г., Владимиров В.Н., Разумов Н.М., Шляпочников В. А. // Журнал органической химии. Т. 27. Вып. 11, 1991. С. 2450-2455.
УДК 662.238: 547.79
М.В. Дубовис, А.С. Кулагин, Г.Ф. Рудаков, В.Ф. Жилин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СИНТЕЗ ЗАМЕЩЕННЫХ 5-НИТР0-5-(1Н-1,2,3-ТРИА30Л-1-ИЛ)ГЕКСАГИДРОПИРИМИДИНОВ
New synthetic route to 5-nitro-5-(lH-l,2,3-triazol-l-yl)hexahydropyrimidines IV are reported. The method is based on the condensation 2-nitro-2~(lH-l,2,3-triazol-l-yl)propan-l,3-dioles III with aliphatic amines and formaldehyde. The structure of the products was established based on IR, 1H. 13C NMR spectroscopy and LCMS analyses.
Представлен новый способ синтеза замещенных 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)гексагидропиримидинов IV. Метод основан на конденсации 2-нитро-2-(1Н-триазол-1-ил)пропан-1,3-диолов III с алифатическими аминами и формальдегидом. Структура продуктов установлена на основе ИК, 1Н. 13С ЯМР спектроскопии и ЖХМС анализа.
Реакция нитроалканов с первичными аминами и формальдегидом широко используется в органическом синтезе при получении тетрагидро-1,3-оксазинов и гексагидропиримидинов [1,2]. Соединения данного класса проявляют антимикробную, антивирусную и противоопухолевую активность, а также могут выступать в качестве источников оксида азота [3-5]. Несмотря на практическую значимость, перечень описанных 5-нитрогексагидропиримидинов остается невелик и ограничивается структурами, содержащими в пятом положении цикла алкильные и карбоксильные заместители [1-6].
До настоящего времени практически отсутствует информация о 5-
С й 6 X и в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. N012 (128)
нитрогексагидропиримидинах содержащих в пятом положении гетероциклические заместители. Недавно нами была показана принципиальная возможность синтеза 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1 -ил)гексагидропиримидинов из 5-азидо-5-нитрогексагидропиримидинов по реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения к алкинам [7]. В условиях каталитического присоединения к терминальным ацетиленам предложенный способ оказался эффективным инструментом для синтеза 1,4-дизамещенных триазолов. Однако термическая циклизация с интернальными ацетиленами сопровождалась значительным разложением исходных 5-азидо-5-
нитрогексагидропиримидинов, что снижало выход целевых продуктов.
В представленной работе нами разработан новый маршрут для синтеза 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)гексагидропиримидинов (IV), предоставляющий широкие возможности для построения и функционализации исследуемых структур. В качестве исходного соединения был выбран стабильный и реакционноспособный 2,2-диметил-5-азидо-5-нитро-1,3-диоксан (I) [8], достаточно просто трансформируемый в 1,2,3-триазол-1-ил замещенные 2-нитро-1,3-пропандиола (III) - ключевые синтоны для построения гек-сагидропиримидинов (IV) (схема 1).
|\-|-|\2-1 I va^, I
I ^=14, Р2=СН2ОН (с) 11 111
Схема 1. Схема синтеза 2-нитро-2-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)пропан-1,3-диолов.
Из литературы известно, что производные 2-нитропропан-1,3-диола легко взаимодействуют с первичными аминами и формальдегидом. Отмечено, что в зависимости от условий проведения (соотношения компонентов, полярности растворителя и рН среды) реакция может приводить к образованию целого ряда побочных продуктов - аминоспиртов, тетрагидро-1,3-оксазинов и 3,5-замещенных пиперидинов.
В данной работе мы исследовали особенности реакционной способности Ша-с в условиях реакции Манниха. В качестве первичных аминов были использованы метиламин, изопр опил амин, трет-бутиламин, циклогек-силамин и бензиламин. Реакцию с аминами и формалином проводили в хлороформе, метаноле или водно-спиртовой среде при комнатной температуре и/или при кипячении. За ходом реакции следили при помощи тонкослойной хроматографии и ЖХМС анализа. В результате исследования было установлено, что независимо от природы амина и замещенности виц-триазола основным продуктами реакции являются замещенные 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)гексагидропиримидины (выход 32-95%). 5-Нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)тетрагидро-1,3-оксазины (V) образуются в незначительных количествах (5-20%), а 3,5-замещенных пиперидинов обнаружить не удалось
С It 0 X tt в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 12(128)
(схема 2).
Illa-c IV v
R1=R2=H, R=Me (a), i-Pr(b), t-Bu (с), Cych (d), Bn (e); R-i=H, R2=CH2OH, R=Me (f), i-Pr (g), t-Bu (h), Cych (i), Bn (i); R^R^C^OH, R=Me (k), i-Pr(l), t-Bu (m), Cych (n), Bn (o)
Схема 2. Схема синтеза замещенных 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)гексагидропиримидина (IV).
Не описанные ранее IVa-o были очищены методом препаративной хроматографии и идентифицированы на основании результатов ИК, *Н, 13С ЯМР спектроскопии и ЖХМС анализа. Все 5-нитро-5-(1Н-1,2,3-триазол-1-ил)гексагидропиримидины обнаруживают в ИК спектре полосы в области поглощения симметричных (1338 - 1362 см"1) и антисимметричных (1553 -1566 см" ) колебаний нитрогруппы. В С ЯМР спектрах наблюдаются резонансные сигналы в областях 121-135 и 133-148 м.д. характерных для триа-зольных атомов углерода. Сигнал четвертичного углерода пиримидиновом цикла наблюдается при 93-96 м.д. Все гексагидропиримидины однозначно ионизируются как в положительно, так и отрицательно заряженных ионах ЖХМС - спектра.
Полученные в результате исследования 5-нитро-5-(1Н-1,2,Зтриазол-1-ил)гексагидропиримидины могут представлять интерес как полупродукты синтеза энергоемких материалов и биологически активных веществ.
Библиографические ссылки
1. Senkus М. The Preparation of Some Hexahydropyrimidines from Nitroparaf-fins / J. Am. Chem. Soc. - 1946. - V. 68 - P. 1611 - 1613.
2. Urbanski,T. Primary Nitro Compounds as a Source of Some Heterocyclic Synthesis / Synthesis - 1974. - P. 613 - 632.
3. Roth H.J. Synthese polyfunktioneller Heterocyclen durch Aminoalkylierung von Nitroalkanen / Roth H.J., Ergenzinger K. // Arch. Pharm. - 1978. -311. - P. 492 - 498.
4. Vanelle P. Preparation et evaluation antiparasitaire de nouveaux imidazoles portaut le motif dioxane ou hexahydropyrimidine / Vanelle P., Maldonado J., Crozet MP., Senouki K., Delmas F. et al. // Eur. J. Med. Chem. - 1991. -V.26,№7 - P. 709-714.
5. Шакиров P.P. Синтез и антиаритмическая активность метилового эфира (1,3-диметил-5-нитро-5-гексагидропиримидинил)пропионовой кислоты / Шакиров P.P., Ярмухамедов Н.Н., Байбулатова Н.З., Хисамутдинова Р.Ю.,
9
О Л 0 X U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. N>12(128)
Габдрахманова С.Ф., Карачурина JI.T., Басченко Н.Ж. // Ж.Хим.Фарм. -2006. - Т.40,№1. - С. 29 - 30.
6. Шакиров P.P. Взаимодействие у-нитрокетонов и метиловых эфиров у-нитробутановых кислот с формальдегидом и первичными аминами / Шакиров P.P., Власова Л.И., Шишкин Д.В., Ярмухамедов H.H., Байбулатова Н.З., Семесько Д.Г., Докичев В.А., Томилов Ю.В. //Изв. АН. -2005. - №7. - С. 1 -
7.
7. Каторов Д.В. Синтез энергоёмких производных 1,3,5-тринитрогексагидропиримидина / Каторов Д.В., Рудаков Г.Ф., Парахин В.В., Баранникова H.H., Жилин В.Ф.// Боеприпасы и спецхимия -2008. - №3. -С.42 - 46.
8. Каторов Д.В. Синтез гетероциклических геминальных нитроазидов / Каторов Д.В., Рудаков Г.Ф., Жилин В.Ф. // Изв. АН. Сер. хим. -2009. - №11. -С.2240 - 2246.
УДК 547.883
В.О. Карпенко, Г.Ф. Рудаков, В.Ф. Жилин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ 6-АМИНО-ТЕТРАЗОЛО[1,5-Ь]-1,2,4,5-ТЕТРАЗИНА
A novel approach to the synthesis of 6-amino-tetrazolo[l,5-6]-l,2,4,5-tetrazines IVa-f has been developed via reactions of 3-amino-6-(3,5-dimethyl-lH-pyrazol-l-yl)-l,2,4,5-tetrazines Illa-f with sodium azide in acetic acid. The structure of the products was established based on IR, 1H, 13C NMR spectroscopy and LCMS analyses.
Представлен новый подход к синтезу 6-амино-тетразоло[1,5-й]-1,2,4,5-тетразинов IVa-f путем взаимодействия 3-амино-6-(3,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил)-1,2,4,5-тетразинов IIIa-f с азидом натрия в уксусной кислоте. Структура продуктов установлена на основе ПК, 1Н, 13С ЯМР спектроскопии и ЖХМС анализа.
Симметричные тетразины, аннелированные с пятичленными азотсодержащими гетероциклами [1], активно предлагаются в качестве биологически активных веществ [2] и энергоемких материалов [3,4]. Несмотря на то, что к настоящему времени синтезирован широкий ряд азолотетразиновых систем, тетразолотетразины остаются наименее изученными соединениями. Единственным, надежно идентифицированным, представителем данного класса является 6-амино-тетразоло[1,5-Ь]-1,2,4,5-тетразин (IVa). Он может быть получен диазотированием 3,6-диамино-1,2,4,5-тетразина (Па) в присутствии азида натрия [5] или азидированием 6-хлоро-1,2,4,5-тетразин-З-амина (lib) [6] (схема 1).
В обоих случаях в качестве исходного соединения используется 3,6-бис(3,5-диметил-1Н-пиразол-1-ил)-1,2,4,5-тетразин (I). Первый маршрут со-
