Новые подходы к синтезу аминозамещенных тетразоло[1,5-a]-1,3,5-триазин-онов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

I Я ё X U в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. № 3 (S6)

УДК 547.796 + 547.874.7 + 547.874.8

В. Е. Парфенов, О. С. Широкова, В. В. Бахарев

Самарский государственный технический университет, Самара, Россия

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СИНТЕЗУ АМИНОЗАМЕЩЕННЫХ ТЕТРАЗОЛО[1,5-А]-1,3,5-ТРИАЗИН-ОНОВ

New approach to synthesis of 5-aminoderivatives of tetrazolo[l,5-a]-l,3,5-triazme-7-on.es, based on consequential substitution chlorine in 2,4,6-trichloro-l,3,5-triazine on amino-, hy-droxyl- and azidogroups is proposed. Method allow to avoid preparation and using bis- and mono-trinitromethyl-l ,3,5-triazines, involved explosive groups.

Предложен новый подход к синтезу 5-аминоцроизводных тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазин-7-онов, основанный на последовательном замещении хлора в 2,4,6-триоор-1,3,5-триазине на амино-, гидрокси- и азидогруппы. Метод позволяет исключить получение и использование бис- и моно-тринитрометил-1,3,5-триазинов, содержащих эксплозофорные группы.

Гетероциклическая система тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазина является 2,8-диазааналогом пурина, производные которого входят в качестве аглико-нов в нуклеиновые кислоты, нуклеозиды, нуклеотиды. 5-Аминопроизводные тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазин-7-онов являются 2,8-диазааналогами гуанина - одного из строительных блоков нуклеиновых кислот. Это открывает широкие перспективы по синтезу биологически активных соединений в ряду этой гетероциклической системы.

Наличие в азидопроизводных 1,3,5-триазина азидоазометинового фрагмента предполагает, по аналогии с остальными азинами [1-2], возможность аннелировання цикла тетразола с образованием структуры тетразо-ло[ 1,5-а]-] ,3,5-триазина. Факт образования тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазинов, существующих в равновесии с азидо-1,3,5-триазинами, был зафиксирован методом 13С ЯМР (причем равновесие сильно сдвинуто в сторону азидо-формы), однако, препаративно тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазииы выделены не были [3].

Известны единичные примеры получения производных тетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазинов. Первый заключается во взаимодействии 2,4,6-триазидо-1,3,5-триазина с трифенилфосфином [4]:

ЬНЩНзЬ

N=1>(C6H;)3

Второй метод основан на реакции 5-амииотетразола с N-ацилимидатами бензойной и р-толуиловой кислот [5]:

С Я 0 X II в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. №3(96)

4

У

г

В основе третьего метода лежит реакция тетраметиламмоииевой соли 2-гидрокси-4,6-бис(тринитрометил)-1,3,5-триазина с азидом натрия, завершающаяся образованием тетраметиламмоииевой соли 5-трйнитрометилтетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазин-7-она [6]:

СГОМе/

мД^к

(МОг)лС^ N С(МОг)з

N»N3

СГЫМе,

«К»

(Ж)э)зС N К'з

9 ММе«'

(N02)30"

->1

Синтез натриевых солей 5-аминотетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазин-7-оыов базируется на последовательном замещении тринитрометильных групп в 2-амино-4,6-бие(тринитрометил)-1,3,5-триазинах на гидрокси- и азидогруппы. Образовавшиеся 6-амино-4-азидо-1Ы-1,3,5-триазин-2-оны при действии водного раствора гидроксида натрия превращаются в натриевые солей 5-аминотетразоло[],5-а]-1,3,5-триазин-7-онов [7]:

УОУ

(ШзЬС N

^(N02)3

ШСНз),: ЫКОДз

МеОН

R|R2^¡''

А

»им к

ацетон

(ШзЬС

X О!

№N3 ацетон

'ССМСЫз

N«N02 МсОН

О

х

ММ N

"N3

О ,а

Л л, •>

N3

Исходные 2-амиво-4,6-бис(тринитрометил)-1,3,5-триазины синтезируют по реакции 2,4,6-трихлор-] ,3,5-триазияа (цианурхлорида. ЦХ) с амин-ными солями тринитрометана [8].

Нами предложен новый подход к синтезу натриевых солей 5-аминотетразоло[1,5-а)-1,3,5-триазин-7-онов, основанный на последовательном замещении хлора в ЦХ на амино-, гидрокси и азидогруппы. Использование в качестве исходного соединения ЦХ подразумевает несколько альтернативных вариантов синтеза целевых соединений ввиду необходимости замещения трех атомов хлора на три разные группы. Анализ всех вариантов показал, что первоначальное введение азидо- и гидроксигругшы неприемлемо для практической реализации. В литературе не удалось найти удобных и воспроизводимых методов синтеза 2-азидо-4,6-дихлор-1,3,5-триазина и 4,6-дихлор-1,3,5-триазин-2(1Н)-она. В то же время было найдено достаточно ссылок на методы получения 2-амино-4,6-дихлор-1,3,5-триазинов [9-11]. Поэтому нами был выбран подход, основанный на первоначальном введе-

4

Il $ Л il а химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. № 3 (96)

нии аминогруппы с последующим замещении второго атома хлора на гид-роксигруппу и третьего - на азидогруппу.

С1 №№ о

- R.RiNIb'

'V^K 2 H' ciAAo

На первой стадии в цикл 1,3,5-триазина вводится амино-, моио- или дизамещенная аминогруппа при действии аммиака, моно- или дизамещен-ных аминов на ЦХ. На второй стадии при взаимодействии 2-амино-4,6-дихлор-1,3,5-триазинов с гидроксидом натрия (5-15 моль в виде 10%-ного водного раствора на 1 моль 2-амино-4,6-дихлор-1,3,5-триазинов) происходит замещение второго атома хлора и образуются натриевые соли 2-гидрокси-4-амино-6-хлор-1,3,5-триазинов, которые без выделения при обработке разбавленной кислотой в результате лактим-лактамного таутомерного превращения дают нерастворимые в воде 4-амино-б-хлор- (ЗН)-1,3,5-триазин-2-оны. На третьей стадии по реакции 4-амино-б-хлор- (ЗН)-1,3,5-триазин-2-онов с 2 молями азида натрия в ацетоне (ацетонитриле, диметилформамиде) в результате замещения последнего атома хлора на азидогруппу и азидо-тетразольного таутомерного превращения образуются целевые натриевые соли 5-аминотетразоло[1,5-а]-1,3,5-триазин-7-оиов.

Строение синтезированных соединений подтверждено данными ИК, 'Н и 13С ЯМР спектров.

Би мб лиографи ческие ссылки

1. [Текст] /В.Я. Починок [и др.];// Успехи химии, 1975. Том XLIV. Вып. б. С. 1028-1051.

2. [Текст] /В.Я. Починок [и др.];// Успехи химии, 1976. Том XLV. Вып.2. С. 354-381.

3. Криволапов В.П., Николаенкова Е.Б., Мамаев В.П. [Текст] // Изв. АН СССР. Сер. хим., 1988. № 2. С. 491-492.

4. [Text] / Keßenich Е. [ets.]; // Eur. J. Inorg. Chem., 1998. PP. 2013-2016.

5. [Text] Berican O. [ets.]; // Arch. Pharm. Chem. Life Sei., 2005. PP. 365-372.

6. [Текст] / Б.С.Федоров [и др.]; // Химия гетероцикл. Соединений, 2005. № 2. С. 259-266.

7. [Текст] / В.В. Бахарев [и др.]; // Химия гетероцикл. Соединений, 2006. 8. С. 1211-1219.

8. Патент РФ 2330026 / Гидаспов A.A./ СамГТУ; Бюл. изобрет., 2008. № 21. 867.

9. Smolin Е.М., Rappoport L. S-Triazines and derivatives.// The Chemistry of Heterocyclic Compounds. Vol. 13. /ed. A.Weisberger. New York. London:Wiley, 1959. PP. 1-668.

10. [Text] / Thurston J.T. [ets.]; 111 Am. Chem. Soc,, 1951. V. 73. № 7. PP. 2981-2983.

11. [Текст] / Г.М. Погосян [и др.]; Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1987. 615 с.