CC BY
9
Органическая химия
УДК 546.27+546.22+548.1+542.913 DOI: 10.14529/chem230207
СИНТЕЗ ПРОИЗВОДНЫХ М-(5-(МЕТИЛСУЛЬФАНИЛ)-4Я-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ИЛ)ПИРИДИН-2-АМИНА И ИХ 1,2,4-ТРИАЗИНОВЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ
Я.К. Штайц1, Е.Д. Ладин1, В.В. Шарутин2, Д.С. Копчук1,3,
А.В. Рыбакова2, Э.Р. Шарафиева14, А.П. Криночкин
Г.В. Зырянов1'3, Т.А. Поспелова1, А.И. Матерн1
1 Уральский федеральный университет, г. Екатеринбург, Россия
2 Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
3 Институт органического синтеза имени И.Я. Постовского УрО РАН, г. Екатеринбург, Россия
4 Уральский государственный медицинский университет, г. Екатеринбург, Россия
Изучено взаимодействие 5-циано-1,2,4-триазинов с 5-метилсульфанил-4Н-1,2,4-триазол-3-амином в условиях отсутствия растворителя. В результате был получен продукт нуклеофильного ипсо-замещения цианогруппы в составе триазина на остаток соответствующего гетероциклического амина. Строение продукта было установлено на основе данных спектров ЯМР 1Н и масс-спектрометрии (электроспрей). В спектре ЯМР 1Н следует отметить наличие характеристичного трехпротонного синглета в области 2,61 м. д., который может быть отнесён к сигналу протонов метилсульфанильной группы. Последующее взаимодействие полученного продукта с 2,5-норборнадиеном в условиях автоклава позволило превратить 1,2,4-триазиновый цикл в пиридиновый. Было установлено, что метил-сульфанильная группа не претерпевает каких-либо трансформаций в ходе реализации обеих стадий синтеза, что было подтверждено в том числе данными РСА полученного функ-ционализированного пиридина. По данным РСА соединение 4 кристаллизуется в виде двух кристаллографически независимых молекул в нецентросимметричной пространственной группе Р-1 триклинной сингонии. Кристаллическая структура формируется за счёт образования множественных межмолекулярных контактов N--H типа между двумя кристаллографически независимыми молекулами триазолилпиридин-2-амина. В спектре ЯМР 1Н последнего наблюдаются два дублета протонов нового пиридинового кольца в области 7,37 и 7,61 м. д. Таким образом, поведение 5-метилсульфанил-4^-1,2,4-триазол-3-амина отличается от свойств его аналога, содержащего в положении С5 меркаптогруппу. А именно, нашей научной группой ранее было установлено, что в этом случае в ходе реализации ипсо-замещения цианогруппы триазина на фрагмент последнего амина происходила параллельная реакция десульфирования.
Ключевые слова: 4Н-1,2,4-триазол-3-амины, 5-циано-1,2,4-триазины, нуклеофильное ипсо-замещение, реакция аза-Дильса-Альдера, рентгеноструктурный анализ
Введение
Производные 1,2,4-триазолов представляют интерес в области сельского хозяйства [1], в качестве ингибиторов коррозии [2], а также биологически активных соединений [3-5]. В частности, данный гетероцикл входит в состав противовирусных препаратов Риамиловир [6] и Триазид [7]. 1,2,4-Триазиновое ядро также представляет интерес с точки зрения фармакофорных свойств [810]. Ранее [11] нами была показана возможность введения остатков 4#-1,2,4-триазол-3-аминов в состав 1,2,4-триазинового ядра в результате нуклеофильного ипсо-замещения цианогруппы в положении С5, при этом в случае наличия меркаптогруппы в положении С5 триазола параллельно реализовывалась реакция десульфирования, что было подтверждено в том числе встречным синтезом с участием 5-незамещенного 4#-1,2,4-триазол-3-амина:
Синтез производных
Ы-(5-(метилсульфанил)-4Н-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина...
[11]
В данной работе нами продолжено изучение возможностей функционализации триазинового цикла фрагментами 4#-1,2,4-триазол-3-аминов. А именно, было опробовано использование в аналогичном превращении 4#-1,2,4-триазол-3-амина, имеющего в положении С5 метилсульфа-нильную группу.
Экспериментальная часть
Исходный 5-цианотриазин (1) был получен по ранее предложенной методике [11, 12] для аналогичных соединений. Все остальные реагенты коммерчески доступны.
Синтез 6-(4-бромфенил)-3-(4-хлорфенил)-^(5-(метилсульфанил)-4#-1,2,4-триазол-3-ил)-1,2,4-триазин-5-амина (3)
Смесь 5-цианотриазина 1 (120 мг, 0,32 ммоль) и метилсульфанил-триазола 2 (47 мг, 0,36 ммоль) перемешивают на магнитной мешалке при 155 °С в атмосфере аргона в отсутствии растворителя в течение 8 ч. Продукт выделяют колоночной хроматографией (хлороформ-этилацетат 9:1, Rf 0,3) Получают 100 мг (65 %). Спектр ЯМР 1H (400 МГц, CDCl3, м. д., J/Гц): 8,35-8,32 (м, 2Н, C6H4CI); 7,73-7,68 (м, 2Н, СбНВ); 7,63-7,60 (м, 2Н, СбНВ); 7,58-7,54 (м, 2Н, C6H4CI); 2,61 (с, 3Н, CH3). MS EI: m/z (I, %): 474 (100), 475 (19,5) [M]+, 476 (97,2), 477 (18,9) [M+1]+, 478 (31,1), 479 (6,1), 480 (1,4) [M+2]+.
Синтез 3-(4-бромфенил)-6-(4-хлорфенил)-^-(5-(метилсульфанил)-4#-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина (4)
Реакция проводится в колбе-автоклаве в атмосфере аргона. Исходный 5-аминотриазин (100 мг, 0,21 ммоль) растворяют в 15 мл 1,2-дихлорбензола, после чего к нему добавляют 0,1 мл 2,5-норборнадиена (1,05 ммоль). Полученную смесь перемешивают в течение 24 ч при 215 °С. Затем растворитель отгоняют при пониженном давлении, продукт выделяют колоночной хроматографией (хлороформ-этилацетат 9:1, Rf 0,7). Получают 53 мг (53 %). Аналитический образец получен перекристаллизацией из этанола. Спектр ЯМР :H (400 МГц, CDCl3, м. д., J/Гц): 12,37 (уш. с, 1Н, NH триазол); 7,83-7,80 (м, 2Н, C6H4CI); 7,70-7,66 (м, 2Н, C6H4B1-); 7,65-7,63 (уш. с, 1Н, NH); 7,61 (д, 1H, 3J = 7,6 Гц, H-3); 7,52-7,49 (м, 2Н, QHBr); 7,37 (д, 1H, 3J = 7,6 Гц, H-4); 7,33-7,30 (м, 2Н, C6H4Cl); 2,57 (с, 3Н, CH3). Спектр ЯМР 13С (100 МГц, CDCl3, м. д.): 159,37; 154,59; 151,89; 149,31; 139,59; 137,23; 135,72; 134,11; 133,08; 130,55; 129,46; 128,10; 123,50; 121,98; 114,52; 14,12. MS EI: m/z (I, %): 472 (100), 473 (21,6) [M]+, 474 (97,3), 475 (21) [M+1]+, 476 (31,1), 477 (6,7), 478 (1.4) [M+2]+. Найдено, % : C 50,82; H 3,18; N 14,80. Вычислено, %: C 50,81; H 3,20; N 14,81.
Масс-спектры (тип ионизации - электронный удар) записаны на приборе Shimadzu GCMS-QP2010 Ultra.
Спектры ЯМР 1H и С записаны на спектрометре Bruker Avance-400 (400 МГц, внутренний стандарт - SiMe4).
Элементный анализ выполнен на CHN анализаторе РЕ 2400 II фирмы Perkin Elmer.
Рентгеноструктурный анализ (РСА) кристалла 4 проведен на автоматическом четырех-кружном дифрактометре D8 QUEST фирмы Bruker (Mo Ка-излучение, X = 0,71073 А, графитовый монохроматор). Все расчеты по определению и уточнению структур выполнены с помощью программ Olex2 [13], ShelXS-1997 [14] и ShelXL [15]. Структуры определены прямым методом и уточнены методом наименьших квадратов в анизотропном приближении для неводородных атомов. Положение атомов водорода уточняли по модели наездника (^mo(H) = 1,2^^)). Кристаллографические данные и результаты уточнения структур приведены в таблице. Полные таблицы координат атомов, длин связей и валентных углов депонированы в Кембриджском банке структурных данных (№ 2150484; [email protected]; http://www.ccdc.cam.ac.uk).
Кристаллографические данные, параметры эксперимента и уточнение структуры 4
Параметр 4
Формула C4oH3oN1oS2Cl2Br2
М 945,58
Сингония Триклинная
Пр. группа Р-1
a, Á 11,82(4)
b, Á 13,82(5)
с, Á 15,68(6)
а,° 112,1(2)
Р,° 108,61(12)
У,° 93,97(13)
V, Á3 2196(14)
Z 2
р(выч.), г/см3 1,430
ц, мм-1 2,103
F(000) 952,0
Размер кристалла, мм 0,5 х 0,39 х 0,3
Область сбора данных по 28, град. 5,46-58,68
Интервалы индексов отражений -15 < h < 15, -18 < к < 18, -20 < l < 20
Измерено отражений 52968
Независимых отражений 10206
Rint 0,1437
Переменных уточнения 507
GOOF 1,355
R-факторы по F2 > 2ct(F2) Rl = 0,1239, wR2 = 0,3833
R-факторы по всем отражениям Rj = 0,2097, wR2 = 0,4239
Остаточная электронная плотность (max/min), e/A3 1,77/-0,80
Обсуждение результатов
В качестве исходного соединения в данной работе был использован 5-цианотриазин (1). Его взаимодействие с 5-метилсульфанилтриазол-3-амином (2) в условиях, использованных нами ранее для введения фрагментов других (гетеро)циклических аминов в состав триазинового ядра [16, 17], привело к получению 6-(4-бромфенил)-3-(4-хлорфенил)-^-[5-(метилсульфанил)-4#-1,2,4-триазол-3 -ил] -1,2,4 -триазин-5 -амина (3):
Cl
SMe
Br.
Cl
SMe
3
4
Синтез производных
Ы-(5-(метилсульфанил)-4Н-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина...
В отличие от ранее [11] описанного нами случая метилирование атома серы в составе триа-зола привело к изменению характера взаимодействия. А именно, метилсульфанильная группа не претерпела каких-либо изменений в ходе реализации этой стадии. Структура продукта 3 была подтверждена данными спектров ЯМР Н и масс-спектрометрии (электроспрей). Так, в спектре ЯМР Н может быть отмечено наличие характеристичного трехпротонного синглета в области 2,61 м. д., соответствующего метилсульфанильной группе.
Известно, что 1,2,4-триазины являются синтетическими предшественниками соответствующих пиридинов [18, 19]. Причем такой подход зачастую обеспечивает получение соединений, крайне труднодоступных с применением других методов. В соответствие с этим, мы провели взаимодействие триазина 3 с 2,5-норборнадиеном в условиях, которые были ранее использованы нами для получения пиридинов, имеющих в альфа-положении остатки другого гетероциклического амина, в частности, пиразол-4-амина [20], т. е. в автоклаве в среде 1,2-дихлорбензола при 215 °С. Применение данных условий обусловлено тем фактом, что в традиционных условиях (кипячение в высококипящих органических растворителя, таких как о-ксилол или 1,2-дихлорбензол) подобное превращение не реализуется. В результате этого целевой 3-(4-бромфенил)-6-(4-хлорфенил)-^-(5-(метилсульфанил)-4#-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амин (4) был успешно получен с выходом 53 %. В ходе этой стадии также не наблюдалось каких-либо трансформаций метилсульфанильной группы. Структура продукта 4 была подтверждена данными спектров ЯМР 1Н, 13С, масс-спектрометрии и элементного анализа. В частности, в спектре ЯМР 1Н могут быть отмечены два дублета протонов нового пиридинового кольца в области 7,37 и 7,61 м. д. Кроме этого, нам удалось получить кристаллы соединения 4, пригодные для РСА, и изучить его строение этим методом. Структура представлена на рис. 1.
Рис. 1. Строение соединения 4 в представлении атомов эллипсоидами тепловых колебаний с 50%-ной вероятностью (показана одна из двух кристаллографически независимых молекул)
По данным РСА две кристаллографически независимые молекулы соединения 4 кристаллизуются в нецентросимметричной пространственной группе Р-1 триклинной сингонии. Формирование кристаллической структуры характеризуется множественными межмолекулярными контактами №-Н типа между двумя кристаллографически независимыми молекулами триазолилпи-ридин-2-амина 4. При этом расстояния между атомами азота и водорода меньше, чем сумма ван-дер-ваальсовых радиусов соответствующих атомов (2,65 А [21] (рис. 2).
Упаковка молекул соединения 4 характеризуется образованием длинных цепей за счёт межмолекулярных коротких контактов типа №-Вг с расстоянием между указанными атомами для разных кристаллографически независимыми молекул 3,163 А и 3,088 А (рис. 3), тогда как сумма ван-дер-ваальсовых радиусов атомов составляет 3,38 А. Ранее в литературе уже была проанализирована природа межмолекулярных взаимодействий между связанными с углеродом галогенами (С-Х, где X = F, С1, Вг или I) и электроотрицательными атомами (^ О и S). Поиск в Кембриджской структурной базе данных показал, что электроотрицательные атомы в различных состояниях гибридизации явно предпочитают образовывать контакты с С1, Вг и I (но не F) в направлении расширенной оси связи С-Х на межатомных расстояниях, меньших суммы ван-дер-ваальсовых
радиусов [22]. Недавно на основании данных квантово-химических расчетов, в частности, на основании топологического анализа распределения электронной плотности, были подтверждены выявленные по данным РСА контакты I—N на примере солей (Ph2I)2[M(CN)4] (где M = Ni, Pd), а также сделано отнесение их к галогенным связям. При этом атом галогена является электро-фильным центром, атом азота - нуклеофильным. Установлено, что образование подобной галогенной связи происходит с участием неподелённой пары атома азота [23].
Рис. 3. Межмолекулярные контакты N—Br типа в кристалле соединения 4
Необходимо отметить, что пиридины, имеющие в альфа-положении остаток 4И-1,2,4-триазол-3-амина, представляют непосредственный практический интерес, в частности, с точки зрения биологической активности. Так, среди этих соединений имеются ингибиторы ферментов [24, 25].
Выводы
Таким образом, нами показана возможность функционализации 1,2,4-триазинов фрагментом 5-метилсульфанил-4Н-1,2,4-триазол-3-амина в результате нуклеофильного ипсо-замещения циа-ногруппы в положении С5 триазина, а также последующего превращения триазинового цикла в пиридиновый в результате реакции с 2,5-норборнадиеном. При этом ранее нашей научной группой было установлено, что при наличии меркаптогруппы в положении С5 триазола имеет место десульфирование в ходе ипсо-замещения цианогруппы триазина. Однако, её замена на метил-сульфанильную группу меняет характер взаимодействия, и в ходе реализации обеих стадий синтеза отсутствуют какие-либо её трансформации, что подтверждено в том числе данными РСА полученного замещенного пиридина.
Финансирование
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № 075-15-2022-1118 от 29 июня 2022 г.).
Синтез производных
Ы-(5-(метилсульфанил)-4Н-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина...
Список источников
1. The Significance of 1,2,4-Triazoles in Agriculture Science: A Review / S. Sahoo, K.N. Sindhu, K. Sreeveena // Research J. Pharm. and Tech. 2019; No. 12. P. 5091-5097. DOI: 10.5958/0974-360X.2019.00882.5.
2. Ингибитор коррозии меди и медьсодержащих сплавов в нейтральных растворах хлоридов (варианты): патент РФ № 2679022 C2, 05.02.2019.
3. 1,2,4-Triazoles: A Review of Synthetic Approaches and the Biological Activity / S. Maddila, R. Pagadala, SB. Jonnalagadda // Lett. Org. Chem. 2013. No. 10. P. 693-714. DOI: 10.2174/157017861010131126115448.
4. Synthesis and biological evaluation of heterocyclic 1,2,4-triazole scaffolds as promising pharmacological agents / M. Kumari, S. Tahlan, B. Narasimhan et al. // BMC Chemistry 2021. No. 15. P. 5. DOI: 10.1186/s13065-020-00717-y.
5. 1,2,4-Triazoles as Important Antibacterial Agents / M. Strzelecka, P. Swiatek // Pharmaceuticals 2021. No. 14. P. 224. DOI: 10.3390/ph14030224.
6. Натриевая соль 2-метилтио-6-нитро-7-оксо-[5,1-c]-1,2,4-триазин-7-(4Н)-она, дигидрат, обладающая противовирусной активностью: патент РФ № 2294936, 10.03.2007 г.
7. 5-Метил-6-нитро-7-оксо-1,2,4-триазоло[1,5-а]пиримидинид l-аргининия моногидрат: патент РФ № 2529487, 27.09.2014.
8. 1,2,4-triazine derivatives: Synthesis and biological applications / M. Arshad, T.A. Khan, M.A. Khan // Int. J. Pharm. Sci. 2014. No. 5. P. 149-162. DOI: 10.1002/chin.201504278.
9. An extensive review on 1,2,3 and 1,2,4-triazines scaffold-valuable lead molecules with potent and diverse pharmacological activities / D.S. Rao, G.V.P. Kumar1, B. Pooja et al. // Der Chemica Sinica 2016. No. 7. P. 101-130.
10. Synthesis and Tuberculostatic Activity of Some 1,2,4-Triazines / E.V. Shchegol'kov, O.G. Khudina, A.E. Ivanova et al. // Pharm. Chem. J. 2014. No. 48. P. 383-386. DOI: 10.1007/s11094-014-1115-6.
11. Reaction of 3-Amino-5#- and 3-Amino-5-sulfanyl-1,2,4-triazoles with 1,2,4-Triazine-5-carbonitriles / A.P. Krinochkin, M R. Guda, D.S. Kopchuk et al. // Russ. J. Org. Chem. 2022. No. 58. P. 188-191. DOI: 10.1134/S1070428022020051.
12. Transformations of 1,2,4-Triazines in Reactions with Nucleophiles: V. SNH and ipso-Substitution in the Synthesis and Transformations of 5-Cyano-1,2,4-triazines / D.N. Kozhevnikov, V.N. Kozhevnikov, I S. Kovalev et al. // Russ. J. Org. Chem. 2002. No. 38. P. 744-750. DOI: 10.1023/A:1019631610505.
13. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program / O.V. Dolomanov, L.J. Bourhis, R.J. Gilde et al. // J. Appl. Cryst. 2009. No. 42. P. 339-341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.
14. A short history of SHELX / G.M. Sheldrick // Acta Cryst. 2008. No. A64. P. 112-122. DOI: 10.1107/S0108767307043930.
15. Crystal structure refinement with SHELXL / G.M. Sheldrick // Acta Cryst. 2015. No. C71. P. 3-8. DOI: 10.1107/S2053229614024218.
16. Solvent-free synthesis of 5-(aryl/alkyl)amino-1,2,4-triazines and a-arylamino-2,2'-bipyridines with greener prospects / D.S. Kopchuk, N.V. Chepchugo, I.S. Kovalev et al. // RSC Adv. 2017. No. 7. P. 9610-9619. DOI: 10.1039/c6ra26305d.
17. Synthesis of 5-[(Thiophen-3-yl)amino]-1,2,4-triazines / A.P. Krinochkin, M.R. Guda, D.S. Kopchuk et al. // Russ. J. Org. Chem. 2021. No. 57. P. 675-677. DOI: 10.1134/S1070428021040278.
18. Reactions of triazines and tetrazines with dienophiles (Review) / A.M. Prokhorov, D.N. Kozhevnikov // Chem. Heterocycl. Compd. 2012. No. 48. P. 1153-1176. DOI: 10.1007/s10593-012-1117-9.
19. Tandem inverse-electron-demand hetero-/retro-Diels-Alder reactions for aromatic nitrogen he-terocycle synthesis / A AR. Foster, M.C. Willis // Chem. Soc. Rev. 2013. No. 42. P. 63. DOI: 10.1039/C2CS35316D.
20. 1#-Pyrazole-Appended Pyridines and Their 1,2,4-Triazine Precursors: A Rational Synthesis and in silico and in vitro Evaluation of Anti-Cancer Activity / A.P. Krinochkin, Y.K. Shtaitz, A. Ram-mohan et al. // Eur. J. Org. Chem. 2022. No. 22. P. e202200227. DOI: 10.1002/ejoc.202200227.
21. Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group / M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero et al. // J. Phys. Chem. A. 2009. No. 113. P. 5806-5812. DOI: 10.1021/jp8111556.
22. The Nature and Geometry of Intermolecular Interactions between Halogens and Oxygen or Nitrogen / J.P.M. Lommerse, A.J. Stone, R. Taylor et al. // J. Am. Chem. Soc. 1996. No. 118. P. 31083116. DOI: 10.1021/ja953281x.
23. Суслонов В.В. Межмолекулярные взаимодействия с участием анионных комплексов пла-тины(11): дис. ... канд. хим. наук. СПб., 2022. 197 с.
24. DNA-PK inhibitors: patent EP № 2841428 A1, 04.03.2015.
25. Aminotriazole compounds useful as inhibitors of protein kinases: patent US №261268 A1, 24.11.2005.
Штайц Ярослав Константинович - младший научный сотрудник Лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий; аспирант кафедры органической и биомолекулярной химии ХТИ, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: iaros-lav. shtaits @urfU. ru
Ладин Евгений Дмитриевич - лаборант-исследователь Лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий; магистрант кафедры аналитической химии ХТИ, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Шарутин Владимир Викторович - доктор химических наук, главный научный сотрудник управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск). E-mail: [email protected]
Копчук Дмитрий Сергеевич - доктор химических наук, старший научный сотрудник Лаборатории координационных соединений, Институт органического синтеза имени И.Я. Постовско-го УрО РАН (Екатеринбург); ведущий научный сотрудник Лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Рыбакова Анастасия Владимировна - кандидат химических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной химии, Южно-Уральский государственный университет (Челябинск). E-mail: [email protected].
Шарафиева Эльвира Рашидовна - лаборант-исследователь Лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий, Уральский федеральный университет (Екатеринбург); студент фармацевтического факультета, Уральский государственный медицинский университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Криночкин Алексей Петрович - кандидат химических наук, научный сотрудник Лаборатории перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий, Уральский федеральный университет (Екатеринбург); младший научный сотрудник Лаборатории органических материалов, Институт органического синтеза имени И.Я. Постовского УрО РАН (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Зырянов Григорий Васильевич - доктор химических наук, профессор РАН, ведущий научный сотрудник Лаборатории координационных соединений, Институт органического синтеза имени И.Я. Постовского УрО РАН (Екатеринбург); профессор кафедры органической и биомолекулярной химии ХТИ, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Поспелова Татьяна Александровна - кандидат химических наук, ведущий специалист кафедры технологии органического синтеза ХТИ, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Матерн Анатолий Иванович - доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии ХТИ, Уральский федеральный университет (Екатеринбург). E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 25 января 2023 г.
Синтез производных
N-(5-(метилсульфанил)-4H-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина...
DOI: 10.14529/chem230207
SYNTHESIS OF DERIVATIVES OF N-(5-(METHYLSULFANYL)-4H-1,2,4-TRIAZOL-3-YL)PYRIDINE-2-AMINES AND THEIR 1,2,4-TRIAZINE PRECURSORS
Ya.K. Shtaitz1, [email protected] E.D. Ladin1, [email protected] V.V. Sharutin2, [email protected]
D.S. Kopchuk13, [email protected] A.V. Rybakova2, [email protected]
E.R. Sharafieva14, [email protected] A.P. Krinochkin13, [email protected] G.V. Zyryanov13, [email protected] T.A. Pospelova1, [email protected] A.I. Matern1, [email protected]
1 Ural Federal University, Ekaterinburg, Russian Federation
2 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
31. Ya. Postovsky Institute of Organic Synthesis, Ural Branch of Russian Academy of Sciences,
Ekaterinburg, Russian Federation 4 Ural State Medical University, Ekaterinburg, Russian Federation
A solvent-free interaction between 5-cyano-1.2.4-triazines and 5-methylsulfanyl-4№1,2,4-triazol-3-amines has been studied. The structure of the product of ipso-substitution of cyano-group with the corresponding heterocyclic amine residue has been proven by 1H NMR and ESI-MS data. Thus, in the 1H NMR spectra a three-proton singlet at 2.61 ppm is present, which can be interpreted as the signal of the methylsulfanyl group protons. Subsequent transformation of 1,2,4-triazine scaffold of the resulting product into a pyridine one has been successfully performed under autoclave conditions. It has been found that methylsulfanyl group undergoes no transformations in both stages of synthesis. This fact is also proven by X-Ray crystallography data of the obtained functionalised bypyridines. According to the X-Ray crystallography data, compound 4 crystallizes as two crystallographically independent molecules in non-centrosymmetric space group P-1 with triclinic system. The crystal structure is formed by numerous intermolecular N—H contacts between two crystallographically independent molecules of triazolylpyridine-2-amine. The NMR spectra of compound 4 contain two doublets of the new pyridine cycle at 7.37 and 7.61 ppm. Thus, properties of 5-methysulfanyl-4^-1,2,4-triazol-3-amine are different from these of its analogue with mercaptogroup at C5 position. Namely, in accordance to our previous results ipso-substitution of C5-cyanogroup of 1,2,4-triazine with moiety of the latter amine is accompanied by desulfurization reaction.
Keywords: 4H-1,2,4-triazol-3-amines, 5-cyano-1,2,4-triazines, nucleophilic ipso-substitution, aza-Diels-Alder reaction, X-ray crystallography
Received 25 January 2023
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
Gnrnra производных ^-(5-(метилсульфанил)-4Я-1,2,4-триазол-3-ил)пиридин-2-амина и их 1,2,4-триазиновых предшественников I Я.К. Штайц, Е.Д. Ладин, В.В. Шарутин и др. II Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия». 2023. T. 1S, № 2. G. 82-89. DOI: 10.14529Ichem230207
FOR CITATION
Shtaitz Ya.K., Ladin E.D., Sharutin V.V., Kopchuk D.S., Rybakova A.V., Sharafieva E.R., Krinochkin A.P., Zyrya-nov G.V., Pospelova T.A., Matern A.I. Synthesis of derivatives of W-(5-(methylsulfanyl)-4H-1,2,4-triazol-3-yl)pyridine-2-amines and their 1,2,4-triazine precursors // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Chemistry. 2023;15(2): 82-89. (In Russ.). DOI: 10.14529/chem230207
