Синтез и реакционная способность амино- и гидразинопроизводных трихлорникотинонитрила тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

РГ6

2 9 МАЙ №95

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи ГИЗАТУЛЛИНА Эльмира Мазгаровна

СИНТЕЗ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АМИНО- И ГИДРАЗИНОПРОИЗВОДНЫХ ТРИХЛОРНИКОТИНОНИТРИЛА

(02.00.03 — органическая химия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 1995

Работа выполнена в Институте химической физики в Черноголовке РАН.

Научный руководитель доктор химических наук, профессор В. Г. Карцев

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, ведущий научный сотрудник

М. А. Юровская, доктор химических наук, профессор А. Т. Солдатенков

Ведущая организация Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Защита состоится " ■¿¿''¿м^_ 199«^г. в час.

на заседании диссертационного совета Д 053.05.58 по химическим наукам при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, В^ЗДуЛенип-ские горы, Химический факультет МГУ, аудитория .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ.

Автореферат разослан « ^ > ¿¿¿'¡¿с-е_ 199*5 года.

Ученый секретарь диссертационного совета —

кандидат химических наук,

ведущий научный сотрудник Э. А. Шокова

© Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Современно« химия Аучкичимпльно зик-аенних галоплпирнпннон явлиртсн иснпно;) сот»лпний широкого :некгро биологически актнпных соединений. '.'редн хлир- н фгор-1ронзполичх пиридина пяпсстс» (Чольчой гял герйици.чо»!. +уцгц. шдоп, регулятором роста рпстсний. а тпхко гмсскопчтинньЖ ¡шрмаиептнческих препаратов.

Испольпованне гьлондниридимоп л качестве сшгтонпн дает возможность функниопвлнзлцпн пиридинового ядра. а также получения различных аннслироппнных Он- и тршшкличегхмх систем, г.е. позволяет нлпрамлонн» моделии>члть структуру лтнх соолч-1е||иА. зил'штслыю расширяя с!»еигр их Лпмлогмчсского дс!| зия. Таким образом, хлорпиридинм и их производные предетппля-от несомненный практический и теоретический интерес, янллнсь слючеоыми вегаествпми п.шштеэо нпнмх, более сложнмх Оио.чогн-чески активных структур.

Целью работ» является изучение реаянмоиной :ПосоОногтн и синтетических возможностей 2.4. 5. б--твтрпх.чор-3-дианопярндина и его амимо- и- гидрлэинонрончподных и получение их основе новых химических соединения с потенциальными по-геэнимн спойстоамн.

и?12!!55.иЭ52Э1,?л Получен ряд новых ямиио- к гаярпэи-■Ьпромэводних трихлор-5-ииаиопиридииапокапано плняпмз ципно-группи на прсммуаостяенноя протекпниа рпаглкш по й~му полояе-гию гетероциклического ядра. 2>. Изучена пкислятильпяй Гете-роцпклнэяция серии ( Э. 4.6-трихяор-5-П!1янопирид-2-ил )гидраконов арил- и г :таря>.ильдегидов под действием тетраанетлт» спнн'-10, получены ноные ,1-прил(и гетпркл (-5»7 ,3-трмхлпр-б'-ниано-I.2.4-триаэоло1*,З-п|пкрплпнм с высокими походами. ЗЬоироде-1енИ закономерности электронного влияния заместителя в ириль-чом кольце серии пиридмлгия~,вэоноп и тряииолопиридинои на спектральные характеристики соединений. 4). Осугоествлеп сип-ге» недоступных ранее 6-амино-3-врил-5.9-лихлор-ЯН(И фенил)-1Ираэоло(3,4-<) 1-1,2.4~триаэолоГ4 ,3-а (пирядипов в результате вторичного иуклеофяльиого эпмеиения в молекуле трмвзолопири-цииа и внутримолекулярной реакции гядразинноГо фрагмента с со-* сепцей цивногруппоА. 5),Показана нсовычНое протекании реакция

метилирования 2-гидркэино-3.4,6—грнхлор-5-цивно|1иридинв . ди-вэоматанои, приводящей к образованию бетакномой структуры -1-триметил-2-< 3.4. б-тряхлор-5-циацонирия~2-ил) гидразин- 1-ио->2-иду. Б).Проведена фотолигическая трансформация 2-азидс~3.4.б-трихлор-З-цийнопирндмна. приводимая к расширению пиридинового цикле м образованию системы 4,5,7-грихлор-б-циаво~1Н~1 «Э-ди-Воэпни-2!ЗН)-она.

0Е2Яйи££!2Я-3£У23£1.!г_Е£§22У.1 среди 57 но них химических соеданснпй. синтезированных в настоящей работе. найден большой ряд соединений С высокой йуигнцидной активностью. серия ярепиротон, обладающих внаяьгетнческимн.' антндепрессантными. противовоспалительными и лротиваиикробными свойствами« в также цолый ряд аекеств. проявивших высокую антиокиелнтельную «КТПЯИОСГЬ При ТерЬООКИСЯНГЙЛЬНОЙ деструкции углеводородных Материалов. Хииичоскйе соединения, обладающие комплексным биологический дввсТБМеи. рекомендованы к иироким промышленный ' нсамтамики.

ЛП£Обауия_работы. По теме диссертьции опубликовано 18 работ. Результаты работы докладывались ив У-ой Всесоюзной конфе-рЬнцИ!! по хнкнп дзотсодсрхапнх гетероциклических соединений {Черноголовка,1991г.К на конференции молодых ученых НХ*Ч РАН (Чарнцголовка,19В7г.1. ,

Стр2кгу£2_ч-сбъем_£аботу. Диссертация состоит из введе-. ння. литературного обзора( обсуждения результатов (четырч ГЛаам1. зкепорнионтельной части, выводов, списка цитируемой ; литературы ( 224 наименования) и приложения'. Работе включает 17 рисунхсв. 24 твОлишь Полный объем диссертации - 189 стр.

I. РСАКЦКИ ЗАНЕСЕНИЯ К-НУКЛКО<М1ЛАМП 2.4.$.6-ТГТРАХЛО^-Э-ЦИАНОПИРИДИН*

• Яря взаимодействии 2.4.5.б-тетрвхлор-Э-цианопиридина <ТХЦП). молекула которою имеет четыре' актирных электрофиль-Мы1 »Тома углерода. о Н-пукпеофишнммн агентами о зависимости от природы кукл^офила Могут обрезавычаться как грэкэводнче пс ьЬлсвеиивУ 2-. 4-, б-. т?.к и продукт« полиэамеменпя и соот-

ветствуюсшо аниелиропанныо ппрпиолопиридины. Одной из задач Постоянен работ» являете» изучение соликгнпности замепенин Н-муклеофилани в молекуле ТХШ1- а тпкжа псследоаьнно илпнння цианогруппы о положений 3 пиридинового кольца на преимущественное нротеканви того или иного химического процесса.

С этой целые изучено взаимодействие ТХЦП с различными алифатическими я алйцикличесхиын аииОаыи, промахнчеслиин акм-иоин, гидрпэинаин и их производными. Наийолео подробно иссло-довано взаимодействие ТХЦП <1> с гидряиингкдратом. УстакопЛе-но. что «еэависпяо от температурного режима и типа растворителя лп*е при ип<5ыт*е К^Н^Ч^О образуется продукт коноэаиея.«'-нпя (выход 80-85ВЬ Для точного определения строения полученного еолдянения проведено рентгеиоструктурное исследование и установлено, "то реакция ТХЦП с гидраэингндратом протекает по положению б. а строения продукта реакции соответствует г'-гяй-* раэяно-3.4,б-трихлор-5-«ианопиридииу (VII).

ПарьнрованячуслопяП данной реакции (2-у* кратный избыток ТХЯП в кипячение я ТГ*1 позволило получит!, продукт двойного эамеяения - I,2-бис-(3.4,6-трп*лор-5-ни«нопирид-2-и^)гнд-

раяйн (1X1 с выходом 9%. Выходы придуктоп взаимодействия ТХЦП с пентафторфенилгидряэнним и гмдразидами уксусной и бенэоПноЛ кислот (Х-ХШ составили 2Л-$3*.

Селективность реакции замещении Т.МШ с гндраиингидрато» н рядом гндг>аз<шопроинтодных моано объяснить спецификой стру» туры 2-гндрА'>»но-,).4.6-трихлор-5-циано11ирчлипа ПЧГХШ!) «о да» ним рентгеноструктурного «нплнэа. Совокупность данных РСА по-эволяет сделлть выпад о том. что Кристаллическая структур/ молекулы ГТХНП является промежуточной между дыум« таутомерии ми фор«»«') VII» н \'Пб. причем протогронпая таутомерия обус лро.юиа можмолекулярннмн водородными синаями, изучение элект р[)1ши.1 снектроп ГТХ1Ш и по.цио-спнртоиы* растпорах различно кислотности показало вырахенныА акидохромнмй эффект, связан ИмА с Ш-кислотностью.

С1. С1 С1 С1.

М-С—"С «р«^ ^=N-N14,

С1. уи» С1 у»ь

Таким обряпом. нухлсофнльнсе' эпиеациние атома хлора н гидригийюгруипу 1н ев проняволнио) и 2.4.5.6-тетрпхдор-З-циб мипиркДнне протекает по пилокеннм 6 в отличие от изомерно! 3.4,5,(>-тетрвхлор-2-цианопириди11а. в также пенгахлорнирклинг где Солее кктлшши является положение 4. Этот факт можно 061 яснигь участием пнпногрумпм п положении 3 пирндннобйго ядра дополнительной стабилизации отрицательного заряда в образу! «»мся ¿-комплексе.'

При взаимодействии ТХЦП с алиииклпчеекмми амимамй (ниш рнднн, корфолин, пергНдропэенин! реакция протекает как «о ну ,' так н* но 4-иу полосенияи т1[)|1пиио1)о1о колмю с Преинуис оешшм'образованием 2-изомрра Iсоотиойемия изомерных нроду Той Получены на основе хроматогршЬического разделения к ди кых спектроскопии НМР1. селективность гзамеиенпя и нс*одн молекуле спязяна с. муклеофпш.мостыо циклического Пиина. д Оолеп сильного нуклео^нля <нпперйдин) наблюдается кеньиая с лекгннность э*и®аемчп. чем для ыорфолннл. Л о случае нерги

■ о , О

--ДЛр,

X» СН, Х1йа . ХРЪ 5:1 О ХГ/а'ХМ) 10П СН-СН, ХУз ХУЬ 20;1

.

оаэепнна, по-вндниову. играют роль стерячеслие ¿ахторм.

В реакциях ТХЦП с 1-бепзонлпппере-знном н пэа-15-Крауном«-был» оылеленм только продукты эввсчояяя по 6-му полохенн» и аблюдались лиаь следи изомерных соединений. Взаимодействие : алифатическими и ароматическим» амниаУИ прм'япло * обрлоова-1ию 2~ и 4-пчнно1амеще11Ных еоединенчЛ п соотяовении 3 г.1 14)1) : преииуисстоешши выходом 2-иэо»ерп,

Сравнительный анализ спектральных данных 2- и 4-аииноэй.-1еяеннмх трнхлор-5-цианрииридкион и сопокупности с данными юнтгеноструктурпого анализа ГТХЦП позволил иыйвмть следуюяи« ткопоыериости.

В И К спектра* 4-яэаиероо наблюдается спевспив Хвраггер-|ых полос поглоаеняя эслвитных колебаний сяяэеА С»Я н С»С*пя->ияииово'го кольца па 20-30 см".' о м*э«оуастотиу» область По ¡рапнекнв с 2-иэоиер«Ш1И соединениями.

•« УФ спС'игры ¿••айивщешшх соединений. сойсрдацнх аминогруппу о пара-п<>лояе»!ии к интрклыюму фрагионту. иыок>т только од» ну «нтеасионую полосу « незначительный перегиб идлшшоволно-цой части спектра< й спектры «»-гчщещвнкых соединений <илв ортолйзоиеров относительно цйвногруппм) соцершт в панной области две полосы, Нй которых Солив г.лииионол^опая является менее ¡»¡тененпиой.

Сопоставление данных спектроскопии ЯМР '^С. иолуяонних &ля ийоиорны* систем. с рааультптаип расчегь< который пропй-днлся наосНовг дампы* спектра КМР■исходного ТХ!Ш С испольпо-иаиизм «нкронеитор^аивститвлей типе ык2. МИй. ЫНаг для и

-положений пентахлорпиркяпна, позволяет правильно определить оложениа нуклеофилыюго пг.иписния в иолекуле. Значения яки, двнгоа атомов углерода Cjjj " в спектрах 2-иэомеров для

icex типов N-заиестителей находится в пределах 154.1-158,2 ;.д.(для NHÁr - 152,4 м.д. > и 14K3-Í47.7 м.Д. соответствен»-: ю. а .пределы значений 5С<2)« SCj^j для 4-изомеров составляют» ,оотиетственно 152,3г135.й и 159.3-160,i и,д. (для NHR, NfíAl— 152.6-152,9 «.д. 1.

II. РЕАКЦИИ 2-ГИДРАЗИ!10-3,•!.б-ТС'НХЛО!'-5-ИНЛПОПИРИДИИА

2-Гид?аэино-3.4,6-тр«хлор-5-цпапопиридич (VII), содериа-пяй. о одной стороны, нуклеофильнуы гндраэипогруппу. а с дру "' гой стороны. аяектрофилЫ!ое пиридиновое кольцо с треки атоиа-■ . ■ ии хлора, был изучен в серии реакций Конденсации н а'цилирояа-ния с различными карбонильными соединениями» метилирования '■ диазометаном и нитрознреоания.

11.1. Реакции конденсации 2-гмдраэино-З,4.6-трнхлор-З-цианЬ-пнридииа с г.арбонилышми соединениями

Реакции конденсации ГТХЦП с арял- и гетарилальдегидами. ацетефсионаон и рядом алифатических еетоноп бнл:1 проведены О цель» синтеза исходных соединений для научения процесса окислительной гетероциклнзоьии. а также для'исследования электронного влияния заместителя п лрнльнон кольце •{3.4,р-трихлор-5-цианопнрнд-2-ил)гидразонов пира-эвиеясны« бензальдегндои на спектральные характеристики. Выходы пиридиягидразоиоп XXI-XLl1 составили 38-97TÍ,

Рентгенострухтурный анализ. (3.4 ,б-трихлор-5-циа!10пнрид-2-ия)гпдраэона 4-д11метплаин11обечзальдегида (XXV! I) показал, что молекула данного соединении представляет собой син-иэомер. Данные спектроскопии ПНР (значения хим. сдвигав протоне при ' нетиновор атоме углерода в интервале 8.06-3,66 и,Д.| подтвера-дают аналогичную геометрию у других гядр'аэониых cncreif.

vtf

ohpooj; сснэроу!}; q.(xxiv); f(xxv)¡ nûjcxxvt); kcvwjpocvuj; ptùt, rwî^kw r=okxxvu5; ' r^choçoojq; r^qchji ft=ch (xxx).

^-■акнсю fj;

r'sr^h rochjíxxxj); bicooffl}; khjpwv); rwi* «tc4kfe. roh(xxxv>

et'

hn-ch—

сссц, x*t4ixxxvt, H'otjCL'txxxvi)

ru

:ю

кс. cl'

J

fi-rÇya

+ chjci.-

>D KC-»

XL

XXXVI.

cl -tf nhfj-ch1

'O

ЧСН-гЬ

e-o

fC *»

cl'

xxxix

cr2*c(c*y.,<xl);

.-¿С«*/ -о<щ

' "-Q5

11.2. Реакции 2-гияраэино-Э . 4 , б-трихлор-в-инанопиридини с ацилируюиими «гейтами

При взаимодействии ГТХ11Г1 с уксусным ачгяцридом обрачует-ся два продукта реакции. « именно: обыччий 2-(2-ацвтнлIгидрь-эино-З.4.б-трнхлор-5-циннопиридин <ХП. а также необычное желто-зеленое ^уоресцирующее соединенно, которому приписана структура 2-< 2-аиетил > г»1дрп;1оно-5-кар5оииммл,окл-Э , ♦ < 6-трих лор-2.3-днгппропчрнднна (Х1Л11). Образование столь необычного соединения. по-видимому, сэяъчно со склонностью исходного ГТХДЛ к хннопдноау строению.

сн,сч ,0

г>

N0^1.0.

АЛ

XI ¿>

>ал о С1

ХШ

Сравнительный спектральный•анализ свидетельствует 4 пользу предложенной структуры. Я ПК спектре соединения XI. III. наблюдается отсутствие поглощения связи С?Н в области 2220-2240 см"', интенсивные узкие полосы поглоягния лри 1456 Н 3340 см"1 принадлежат валентным холебанняи связей Н-Н амндиоЯ (СОМНИ) я ямянмоА (С«МН) групп. Спектр ПНР содержит сигнал метальной ' группы <2,0« и.л.1.спнглвт вмидиого КН протона (3.28 в.д.) и сигнал в слабом поле при 14.62 и.д.. принадлежащий цмяииому МП иротону. В спектра ЯМР ,3С данного соедяненяя крем* ся^на-

пол пяти атомов углероде днгидропнрндина при Ю*.9-148.6 и.ц. , сигналов ацетильного фрагмента при 7.4,0 'СН3> и 175,1 < к.д, (С-О), отчетлнно проявляется синглет а слабовольной области спектр» при 169,8 м,д., который принадлежит атому углерода -N=Cw. в сигнал arotfa углерода ннтрнлыюй группы отсутствует.

П.З. Взаимодействие 2-гндраайно-3,4,б— грих.юр-5-ннано-пирндина с дипзометаном

Изучено•иэакмодпйстпне ГТХЦП с диаэометаном. из возможных альтернативных направлений реакции а'данном случае реализуется Н-алкилнроианпе. причем метилированию подвергается не er-NH-rpyiüifl гидразмнного (Ьрагмсн.'а, а терминальная группа NHj. При йтом образуется трнметяпйрованное производное XLV. имеющее Остаипопую структуру.

^tV1 с*"

Cl/v/* ^Nf-INH; CL'^tr^bí-N^C^ •

VI XLV CH,

Процесс Пбрметилироваимя подтверждается данными ЯК. УФ, ЛМР спектроскопии. Крмсталлическек структура бетаиновой систему XLV'била исследована мртодо« РСА. Иэ распределения длин с&язсЛ нежно заключить, что о структуру молекулы определенный.1 иг. л ид вносит мпзомеривя биполярная хкномдная форма Xt Va. Рс&лыюс 'электронное строение, по-видимому, соответствует супДрпоэяцн» двух структур:

CU ' а а

>=*i4 • ЬЫС—у- W

Х ' N*<04jfe N4(Ot3h

XLVa _ CL XLVtf

11.4. Синтез и'фотолия 2-аииао-З . 4.6-трпхлор-';-цнпиоиирндина . - ■ t Известно. что фотедЯэ. врил- п гстерилатидов соПровожда-

' ' ~ tó ••

ется элиминированием молекулы азота с послелуадяим расширенном или сужением цикла. С целью изучения ^>отолитичесги* превращений пиридилазидоп с акцепторными заместитпдмми бил пройсдек фчтолиг» 2-аэида-Э.4,б-трихлор-5-иианопирндинп (Х1ЛП. Реакции осуществлялись в водно-диокспноисм растворе при облучении веществе полным потоком ртутной .льмгш Л1*1Я— 1 ООО с образованием 4.5.7-трвхлор-6-циано-1Н-<. 3-ди«эеним-2( ЭЮ-онп (Ь> (выход 715). По-видимому, в данных условиях происходит превращение иигрена ХЬУП в диаэацнклог'ептатстраен XIV! П либо а бицикли-ческий азирик ХИХ. п дальнейшее нзаияодсйстпие с молекулой води приводит к образовании» диаэепинсна Ь.

В ИИ спектре соединении Ь наблюдаются полосМ пияентпы* колебаний связей Я-Н амидной группировки при 3329 и 3148 см"', интенсивное поглощение карбонильной грулли пр:< 17?3 см"', а

также полосы поглощения в интервале 1636-160? ом-',

пркмллли-

лехаяие валентным холебаниям связей С*С и дН>ормацноннии хс>-лебаняям связей н-к аминогрупп. Сйектр ямр "с содержит сигнал нктрильного фрагмента яри 113.4 м.д.. сигнал карВонии,ия-■ го атома углероде при 158,8 м.д,. и четыре сигнала атомов углерода дпазепинонового цикла пря 97,7 ГС^). 114.4 )27,1 (С+) я 142,7 м.д. ГС$). ...

III. ОКИСЛИТК.ЧЬНАЯ ГЕТеРОЦНКЛНЗЛЦНЯ (3.4 , fi-TPf"JIOP-S-UJIAHO ПИРИД-2-ИЛ (-ГЙДРАЗОНОЭ ЯАРЛ-ЗАМЕ1ШПШХ ВВНЗАДЬДСГИДОВ И 4-ПИ-РИДИНКАРИАЛЬДЕГИДА ПОД ДеЯСТВИЁМ ТКТРАЛЦВТАТЛ СПИНКА

Одной ни ключевых пьдич. поставленных в настоящей рьОоте, является исследование процесса окислительной'гетероцнклиэацпк (3.4. *>-тр;4хлор~$-иианспирид-2-ил) гид районов пара-эамеценних бензальдегидоа и 4-лиридинкарПальдег ида (XXI-XXV.XXXVI t, оклю-чаюцее: I) поиск сптичольного окисляющего агента) 2) установление влияния электронных и стсрмчсских факторов на процесс гстсрэипклйзацни! 3) изучение электронного влиянии заместителя н арьльном кольце триазолопирмдинов на спектральные характеристики.

Несмотря ни низкую нукл'еофилыюсть атоиа азоти пиридина, реакция цкхлиолини протекает в условии*-обработки гидразоиов эквивалентны«! количеством тетраацетата свинца в уксусной кислоте и приводит к новь-у аинолированиым системам - 3-«рил(и «иридкд!-5,7,8-тркхлор-б-циано-1,2■4-чриазолоН,3-а]пиридинам (LI. LHI-LVII) с выходами 39-704. При этом практически не ндбдшдается влияния заместителя в арильним кольце гидразона как ни скорость циклизации. так и на выходы продуктов. Взаимодействие с N-бромсукцинимндом токке позволило провести реак-иию циклизации, п действие молекулярного брома привело к от-Мапленню гядрпзенного фрагмента и образованию 2-6ром-3.4,6—' трмхлор-5~пи,111опнриднна (ЫП (выход 52Х).

'J Механизм окислительной гстероциклизацни включает первоначальную элеитрофильнум атаку РЬ(IV) по аминному атому азота гидркзоииой системы, дегидрирование до нитрнлииииа и 5-эндо-диг-цмклизациы (,5-липилмрной формы интермедкатв вследствие нуклеюфильйой атаки кольцевым атомом озот» метпнового углерода гидразона, что приводит к аннелированныи 1 .-2.4-Триазпльным системам.

РентгскоструктурныА анализ 3-(4-метоксифенил1-3,7,8-три-хлор-б-ииана-1.2>4-триаооло(4.3-«)пиридина (1,1) показал, что В молекуле соединение пиридиновый и триапольныА фрагменты ко-пЛанарны.Ё бензольно« кольцо ойраоует угол 6 56° с плоскостям

« Ii -

NBS _

rr^

. С HfiT^^

CLCcAA* >0(1-XXV, XXXVI *—* \ 1.«

ch,cooh

У. « CR, R= ОСН. (U), Н(1И), F(UV), CL(LV), OH(lVi) X»N(«.VI)

трнпэояьмого инг.ла, атом хлора п п-поломеним £етероиикл» nuxo-дит из плоскости пиридинового кольца на 0.17 A. Mió связано со статическим влиянием бензольного фрагмент« и соседней аиа-

ногруппм.

Химическое сгроенио триазолопиридшюв LI, LIII-LVII под-твср«дается данными КК. У♦ и ЯН1> спектроскопия, и спектрах ЯМР "с нвСлидаются характерные енгнали атомов углерода пиридинового фрагмента при 97,0-156,4 м.д.. сигнал питрнльной Группы нри t10,4-114,0 м.д,. сигннл атома углерода Нового триазольмого цикла при 136.7-137,0 м.д. (145.3 м.д. для соединения LV1I). я тяже сигналы атомов углерода врильпмх и гв-тарильных заместителей в области 113.9-167,5 м.д. с КССЗ 162.8-168.6 Гц.

IV. реакции занкиення Н-НУКЛЕСЖМАМИ 3-I4-МЕТОКСИФСННЛ)-5.7,8-ТРИХЛОР-б-ЦИАНО-1.2 14-ТРИАЗОЛ014 «3-я 1ПИРИД1ША (ш и 2-М01Ч0-. лин«>-э.4.«-ТРИХЛ0Р-5-ЦИА;101ШН1ЩК»А <Х]Уа). ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОЕ ПЗАНИОДеЙСТЛИГ, цилиоп'униы с гидказинмым фрагментом

Конечный зтапои данной работы является конструирование новых би- и трициклическкх аннелированных систем на основе полученных триаэолопиридмноп и 2-ялмеиенных трихлорцианопирн-диков. В молекуле трназолопиридиии содержится два активных электрофнльных центра, а именно: Я-ое и 7-ое положения гетеро-цикла. способные участвовать ь нуклеофильном закеиенпи. ииано-Группа в 6-ом положения трмазолопирндина также способна вступать яэ внутримолекулярную реакцию с аминиым фрагментом.

Для изучения направления иуклсофильной атаки в триазоло-' пиридина* и возможности осуществлении дальнейший г?тероцнклн-

эаинн прооодсма серия реакций 3-< 4-ыетоксифеиил (-5, 7,8-трН-хлор-6-цияно-1. 2. триаэоло{ 4 , 3-а )пириди|!и <Ы1 с различными типам« М-нуклеофилоз: гкдразингидратсм, фенилгидра'шном и мор-сЬолнном. Для изучении реакционной способности нияногрулпм параллельно прочсдеич реакция 2-морФолипо-З.4.6-грнхлор-5-циа-нопиридииа <Х1Уа) с гидгачингилр.тгок.

Оказалось, что по всех случаях нуклеофилыюе замещение в исходном триаяолопиридине Ы протопает по положении Т.гетеро-цикла (ио-пидямоыу. здесь определенную роль играют стеричес-сне факторы), я в случае 2-иогфэлш{этрихлорцмлмопиридкиа Х1Уа замещение проходит по положению 4, далее эаместииваясл гидря-аиногруппа вступает во внутримолекулярное взаииодейстоие с ннтрильним фрагменте!* с образованном нового пнраэольного цикла. Выходы циклических продуктов состмшли 39-Я7Х.

Химическое строения полученных соединений докапано комплексом физпко-хнинческих методов. В КК спектре соединении

1НП наблюдается характерная полоса валентных колебаний спи- -1 эи С=М при 2223 см . отсутствие данных полос в спектрах сое-'

динений ЬХ1-ЬХ1П является дополнительный доказательством, внутримолекулярной реакции. Спектри ЯМР '^с гоединеннй ЬУШ. ЬХП. 1.Х1И характеризуются сигналами атомов углсродв пиридинового фрагмента при 92И-153.4 И.д.. сигналом атома углерода триаяольчого цикла при 140.0-143.9 м.д. (для соединений 'ЬУ1П, 1.ХП). сигналом атома углерода нопого пнрпэольного цикла при 137.1-138.П м.д. (длл соединений ЬХП. ЬХПП. сигналами йто-мои углерода арнлымх заместителей при ПЗ, »-165.1 м.д. (для соединений 1,УП1. ЬХН). свободная цнаногруппа в соединения Т.УП1 проявляется при 112,4 м.д..

Рассмотренные и разделах X — IV реакции являются характерны« примером последовательного хонструироиаии* пиридвнеодер-жаяих гетероциклических систем и их функциональны-« произиод-ных. Действительно. о результате серии последовательны*-превращений. а именно: Н-нуклеофильиого замеаеиия п исходном ТХЦП. синтеза гидра-зонных систем п ах окислительной цнклпзоции' в трипйолопирндпны. а-далее-вторичного нуклгофчгьного' эамеасння-и внутримолекулярной реакции циаиогруппи с гндразшшии фраг-

нфнтои - бил осуществлен синтез недоступных ранее 6-«миио-3-< 4-нетоксичны лI-3.9-дихлор-8И( и фенил)-пнраэолоГ 3. *-<1) -1,2.4-ГриаээЛо(4,3-а1П*ридиной.

• ' ^

Х>»1 V-/

I

N--№1

Г 1Г иа а^сг^^ оа

V* закономерности электронного влияния заместителя О АРИЛЬНОМ кольце пярилилгидраэонов и тгилэолопиеилинов на спектральные

I ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЕДИНЕНИЙ

Одним иэ аспектов нестояще* рабогм является изучение электронного влияния заместители в арилмюи кольце серии (3 ,*,б-трихлор-?-ц«пчсяярпд-2-ил)гидраг)Онов ш-ра-зареценпых бенаальдегндов и З-эамеменмах тркаэолоН ,3-а )пирнднноо на их спектральные характеристик*.

Частот« валентных колебаний связи С«И гидразонного Фраг-

иеита соединений ХХ1-ХХУП, содержания пара-эаиестмтеди а врядьном кольпе, хоромо коррелируют с о*-констаита»* заместителей Гаммета (рис. I):

иСиЯ « -7,48 х о* * 1393 си"1. Г » 0.985

Известно, что с увеличением цени сопряженных связей о гидразонной системе уменьшается частота валентных колебаний связи СеЦ( из отрицательного значения р следует, что злевтро-ноахпепторные заместители в данных условиях вносят •Аольмйй вклад в процесс передачи электронных эффектов из папой частя 1 молекулы в другую. ■

Рис. 1; Зависимость между ** -констинтамп заместителей Ганмо-

р

та п частотами мзленпшх колебаний вяомвтяиояой Ьялэп в пяри-дилгилразонах пара-зпиепвнпых бепзальлегпдоп

Попытка корреляции значений длин попи ваксииума поглощения длинноволновой К-полосн п электролит спектра* рассматри-

Я,*емых гвдрьзонои XXI-XXVll. XXXIX с о* '-константам* замести-

1'ис. 2. Зависимость между -константами заместителей Гвмме-та и Ьначеняямя длин волн максимума поглощении К-полосы и электронных спектрах ллрндилгидрдэонов пяра-замеаснних бенз-альдегиаос ■

.Полученная зависимость * длинноволновой К-полосы от ^ шах

Ор имеет два участка', а именно отрезок iab] с р<0 для электро-нодонориых заместителей и отроэок fed] с Р»0 для электролоак-

иепгорпих заместителей, т.е. «аблвдаетс* односторонне» гмия-нке заместителей со столь разлнччими электронным^ эффектами. Причина, по-оидимому, заключается о том, что любое направление электронного переноса и молекуле гидразона, приводят в увеличению ц«пн сопряжения гидрчэоинсй системы, что 8 й5он* случаях вызыпает батохромный сдвиг рассматриваемой К-Подосц.

Подробный анализ снектроа ПНР (3,41б-трмхдор-5-ц««иопя~ Рид-2-ял) гндразоиоо пара-заигоеинчх ОеЧзальдсгилов ХХ!-ХХ\П1» XXXIX показал, что хим. сдвйгя протона про метмнавоя атоме углерода п аманного протона дянпых гимразоииих . систем также хорезо коррелируют с о* -констлнтнин заместителей Гвммета!

С-И

"К-й

« 0.0839 Я а О к 7.65 *

* 3.53 м.д.< I].60 м.д.,

Г « д,9М

г в 6.9й6

1918

1613 -

1С03

»юз

1Б03

Гас. 3. Зависимость ыезду -консгиптачд заместителей Гоаие-

Тп и частотам« палр.итннх колебаний пзометинопой сняйи в озолопиридннах , ■ ,

тря-

На ооложятольиых значений р следует, что электро1юакцсп-торыыв влмвстителя в *рняьноы кольце гидразонних систем оизи-. ранг (меиенне хм. СДИМГОР С-II и М-Н цротонав в слабое поле, «то согласуете» с общими лолохеимяын спектроскопии ПМР.

Анализ данных ИК и У* спектров серии гриаяйдо14,3-а1пя-рндннрв Ы, ЦН-ЬУ!, соаер*»ши иар«-эа«естители « арильном кольца, показал. что частоты валентких коквбдний связи С»«, участвующей в образовании нового триаэольною цикла, и значения длнн волн максимума поглощения длинноволновой К-нолосы хороао коррелируют о ор-констямтпш» заместителей Ганмета: (рио. 3.41«

-I

* "25,а х 0р ♦ 1605 сы . г ■ 0.971

« 31.78 X о„ 4 235.1 *ш, Г « 0.937 вех р

Рис. 4. Зависимость между в -константами заместителей Гамме-га и значениями длин волн максимум« поглощения К-полосы в электронных спектрах триазелопиридинов

VI. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АМШ10- И ГИДРАЗИНОИРОИЗВОДНЫХ ТРИХЛ0Р-5-ЦИАН0ПИРЙДИНЛ

Анализ патентов ведуких фармацевтических и агрохимических компаний позволяет предположить, что новые химические соединения,. синтезированные и данной работе, представляет большой интерес и плане наличия у чих биологической активности и других полезных свойств, О спяан с учим бил предпринят широкий скрининг полученных яеиеств по трем сспоипим направлениям;

1. выявление фармакологического эффекта:

2. научение пестицидной■ в частности, фунгпцидной активности!

3. определение антяокиелнтвльной активности При термоокяслм-тольчон деструкции углеводородои.

Н-(3,4.6-Трихлор-5-ци8нопирид-2-ил1аза-1З-краун-5 (XVI П проявил противовоспалительную активность на уровне нэпосших препаратоэ - амидопирина и ортофена. Испытания на дитнлепрес-сантнум активность ряда гплрвзонных систем VII. XXII, XXIII, XXVII. XI.IV показали нелично выраженного антидепроссантного действия у <3.4.б-трихлор-5-икяно«нрид-2-ил)гкдраэо|»я 4-гид-роксябечзвльдвгнда (XXII), биологический эффект которого превысил действие известного препарата лмитрнптялинз. Исходник 2-гндрйзяно-3.4.6-тряхлор-5~цияноняридчн (VII) и смесь 2!» 4-) •»( 2, 2 . б, б-тстраметилтшврид-4 -ил) пминн-З , 4. 6(11 1, 3 .6)—грн- , хлор-5-циапопяридчноп <XV111 в.в) в соотношении 3:1 ппояпили анчЛьгетпческуи активность нп уровне и вияе амидопирина при более медленном действии. Интереснее результаты ПО протяпомиг-ровному деПстпню получены для соединениА VII. XVII 1а,<3. Х1ЛV. XI.VI. которые задерживали развитие «пиечной палочки при концентрации от 31 До 125 мкг/мл.

ЛаОоряторние испытания соединений ча фунпшидиую «ктпп-ность против проиыилониих микроскопически* грибоп семейства Лг.регв! I !ия оыяпили ряд веисстп (VII. ХШа.б, XIV«. XVПla.б. ЯХя.О, XXXVIII, XXXIX. XII. XIIV, Хим. С) с выражении» фунгп-ипшшм эффектом на уропне я вине де(1стппя язпостних эталонных МреПаратоп - тачигпренп и роиряля.

Композиция мпомероп 2(м 4- )-(2, 4.6. б-тетрлиетплпнперчд*^-!1.11-аМ!1Но-3,4,6(н 2, 3 ,б)-трп*лор-5-цнпиоппридпнов (ХУП1а,й) (3:1) показала пмсокум Футицялнуп активность и комплексность действий на различные .-пяди сельскохозяйственно* гЫ|5оз.

Испытание «а аитиокнелитчдьпую активность при термоокис-лнтелыюй деструкции угленодородяих материалов выявили . рад соединений IVU, I*. X. ХХа.б. XXVI И. XXXV 1. аитмокмелитель-ный эффект которых существенно превышает дейстино примышленных стабилизаторов <ионола и неозоча-Д) как по интенсивности, так и »о длительности действия. Рти -соединения рекомендованы к.яярокям промышленным испытаниям и оосяедукдрму внедрению в практику.

По результатам испытаний на фунгмцяднло м антнокяслмтель-ную активность получен 1 патент я 3 авторских свидетельства.

ВЫВОЗЫ

)> Изучена селехтивностъ замещения Н-нуклеофмлани в молекуле • 2,4,5,6-тетрахлор-З-цианопнридинл но примере взаимодействия с алифатическими и алнинклнчесхяыи аминами, ароматическими ами-памя, гидразинами я их производными. Показано влияние циано-груг.пы на нрепмупественное протекание реакции замещения по 6-му положению гетероциклического ядра. Количественно определены соотлопенчя полученных изомеров.

2. Исследовано эяектропнос влияние заместителя в арильнои кольпе серяп {3,4,6-трихлор-5-цнаноппрмд-2-ил)гидразонов пара-замещенних бензальдегидоо на спектральные характеристики соединений.

3. Установлено, что окислительная гетероциклизация сера» U.4.б-Трв*лор-5-цианопирид-2-ил»гндразонов арил- я гетврял-альдегидов под действием тстрпацетота свинца в уксусной кислоте приводит к получению i,iqbwx 3-арил(и гетприл 1-5.7.8-трп-хлор-о-амацо-} .2.4-?р,в«зол,о|4. З-аЭ.иирпдиНоп с высокими выходам.». лр^чем акцепторные заместителя в .пиридиновом кольце Гидоазоы», а тдахце ^элмчве объемной группы Р «-положении ге-теродмкда нв прхцBicjTjyjor вротскаиви данного химического процесса.

4. Разработав *ьетрд спит*за недоступных ранее б-амино-З-арил-

5.Í-anxíWp-SUfj» í'Cua>t эрло\ 3,4-di-l,2,4-триазоло(4,3-а J~ оипидиноо в результате иторичногр лумеофмиьного замещения а

колекуле триизолоспридина а последующего еиаимоссЛствня гид-разинною фрагмента - соседней ияаиогрунпой о молекуле,

5. Обнаружен» необычное протекание .реакция иетнлпрояания 2-п:драэкно-3.4 ,6-трвхлор-5-цианопврил»нг| диазометаиом, ирипо-дяаей к образованию бетаиновой структуры - 1~тряметмя-2-(3,4,6-трн1Лор-5-Ц11»11оннрид-2-нл»гидрвяин-1 -ио-2-иду, что подтверждается рентгеиоструктурныа анализом. Методами квантовой лпи::к научена электронная структура бетаина.

6. Показано« что фотолитическая трансформация 1-аэндо'-3,4,6-тр!«яльр-5~цивнопнрпди|т ярнподвт к расонреннм пиридинового цикла й образованию системы 4,5,7-трнхлпр-б-ци1ано-1н-1,3-ди-аэетт-2( ЗИ)-она.

7. Среди 57 новых химических соединений, синтезированных Ь настоящей работе, найден больной ряд соединений с высокой фунгицндной активностью, серип препаратои. обладашиХ апаль-гвтическими, антидепрессантгшми, протиеопосчалятельными и протипомикрабпими свойствами, а также целый рпд невеста, про-яеявмих высокую антиокиилитеяьиуга активность при терыоШсисли-тйльиой деструкции углеводородных материалов.

<

Сенорное содержание диссертации излоасено Ь следующих работах:

1. Гнзатуллина Э.Н., Карцип В.Г. Взаимодействие +етрпхлор-никотнноннтрила с циклическими пиниями // химия й техно-4 лагия пиридинсодержаии* пестицидов: Сб. матер. Мединститут. коллог.в. 12-16 дек. 1Ч8Я г, - Черноголовка. 1988.0.43-44 .

2. Иарбятяи И.Л.. лбдуллаев У.А.. Гиэатуллииа Э.М., Ке.рцеа П.Г. ■ Масс-спиктры продуктов М-нухлеофильмого зьмгцения теграхлорникотмионитрила // Химия биологически нктишшх азотистых гетероциклов: Сб. натер. Мединститут. коллокп. 13-19 янв. 1990 г,- Черноголовка, 199(1.- С.37-47,

3. Гизагуллпна Э.Н.. Пшог. Л.П.. Алиев Э.Г.. Карцен В.Г. Окислительная гетороинклкзлцня З-цнвно-2.♦.5-трихлорпн-

. рнднп-6-гилразоиоп. синтез и рептгеноструктурный анализ // Химик биологически активных азотистых гетсроциклоз:

Сб. мнтер. Не »институт, коллокв. 18-19 янв. 1990 г. - Черноголовка. 1990.- С.48-54,

4. Карцев О.Г.. Гнэптуллииа 5.М. Фотолиз 2-алндо-Э,4,6-три-ХЛор~5-П11аН«111ирилииа // ХГС,- 199!.- N 6.- C.R50.

5. Корцов П.Г., Гизлтуллин» Э.Ч. Аннолириншшыи йнцчкличсс-кне и триииклнческие систеим но основе б-гиярвзин-2,4.5-трихлорнпкотинонкгрила// v Всесоюз. конф. но химии азот-содержапнх гетеророциьлкчсеких соединений: Тез. докл.-Черноголоока. 1991.- П.51».

6. Карцев П.Г.. Гмэатулгина З.М.. Алиев З.Г, Синтез и строение 6-гндраэии-2,4,5-трихлорннкотннонитрнла // ХГС.-1992. - N 3.- С. 369-374.

7. Гмивтуллинп D.M.. Кагнеп В.Г. Лннелнропаит. 1%2.4-три-•золыюго ядра на основе и-гидразиполАмеаенных гетеро- , пиклав и их гийрязоноо // ХГС.-1993.- N 12.- С.15В7-1613.

S. Карцев В.Г.. Гпэатуллиип '->.М., Ллиьв З.Г.. Талипон С.А., Наветов A.C. Синтез и строение Сетвинквой системы из 2-

гидр»зино-3.4,б-тр||хдор-3-инпмо:11ц>ипи|1п н диазомстеип // ХГС.- 1994.- « 4.- С.505-5(0.

9. A.c. I714907 СССР. МКЯ С07Д 213/85, 213/44. ПОМ 133/58. A0IN 43/40. 6-Гидрап1|Н-2.4.5-трихлорнвкотннонитрил. об-ладаюяий фупгпцидной и оитионислительной активностью, в способ его получения / П.Г.Карцев. Э.М.Гизвтуллина. С.Ю, Заседателей. З.Г.Ллисп (СОСИ.- 10 с.

»0, A.c. 1768596 СССР. МКИ С07Д 213/84. 2-АрилГмдразино-3.4.6-трихлор-5-пианоииридш1и. обладающие антиокиелч-' тельной активности« при терноикмслмтсльной деструкции углеводородов t О.Г.Карцев. ^.М.Гизатуллпна. С.ю.Заседателе» (СССР».- 6с.

И. A.c. 1783241 СССР. МКЯ С07Д 213/85, AOiN 43/40. 3.4.6-Трихлор-З-ииаиопирядил-2-гидраэоны арилксрбонидьинх соединений. оОладаячщие аитиокислптелыюй активностью при термоокяслнтельноА деструкции углеводородов / В,Г.Карцев. Э.М.Гпаатуллтв. С.*». Заседателей (СССР).- 3 с.

II,«35. 12У5 г. Зик. '15*. UJrè! I ;>.-ü.. Тйр. IIäj

ÎUiU rpii./.i/i Г&К