способ получения 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридата аммония

Формула изобретения

Способ получения 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридата аммония формулы



отличающийся тем, что 2-амино-3-оксипиридин подвергают взаимодействию с 12%-ной азотной кислотой в среде этанола при нагревании до 70 - 80^oC в присутствии нитрата тулия в качестве катализатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения соединения нового класса органической химии - 2,3,5,6-тетраоксо- 4-нитропиридат аммония формулы I:



Известен способ получения соединения близкого класса - аллоксана формулы II, которое получают окислением мочевины с малоновым эфиром (Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии М.: Госхимиздат, 1932. -Ч.1. -448 с.)



Наиболее близким по способу получения является окисление моно- и дигидроизохинолонов, приводящее к хинонам с помощью различных окислителей, включая хромовую кислоту и соль Фреми (Comprehensive heterocyclic chemistry (A.L.R. Katritzky. Pergamon Press, 1984, part 2A, 689 p.)



Сущность изобретения заключается в том, что получен необычным способом 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридат аммония формулы



путем взаимодействия 2-амино-3-оксопиридина с 12%-ной азотной кислотой в этанольных растворах при нагревании в присутствии катализатора.

Нитрование, сопровождающееся одновременным окислением пиридинового цикла до тетраоксопиридинового, проводят при температуре 70-80^oC неконцентрированной 12%-ной азотной кислотой, а в качестве катализатора используют нитрат тулия.

В результате получено новое вещество класса тетраоксопиридинов, которое может проявлять биологическую активность и может быть использовано при получении препаратов психотропного действия.

Предварительные испытания заявленного продукта, проведенные в НИИ Фармакологии РАН, показали наличие психотропной (антидепрессивной) активности. Результаты, полученные с использованием широко распространенного поведенческого метода выявления антидепрессивных свойств соединений в тесте "депрессия" поведения принудительно плавающих мышей (метод Порсолта), показали, что 2,3,5,6-тетраоксо- 4-нитропиридата аммония на 16% сократил длительность иммобилизации принудительно плавающих мышей (фиг. 1), оставаясь, однако, выше соответствующего эффекта трициклических антидепрессантов (дизипрамин, хлоримипрамин, амитриптилин).

Пример 1. 2,3,5,6- тетраоксо-4-нитропиридат аммония (1).

Раствор 0,3 г (2,7 ммоль) 2- амино-3-оксипиридина в 20 мл 96% этанола доводят до температуры 70^oС и смешивают с 0,3 г (0,6 ммоль) кристаллического гексагидрата нитрата тулия (III) и 5 мл 60%-ной азотной кислоты (после разбавления концентрация кислоты составляет 12%). Наблюдают резкое изменение цвета раствора до темно-вишневого. Реакционную смесь выдерживают на кипящей водяной бане в течение 5 минут, охлаждают, сливают с нерастворившегося остатка и выдерживают при комнатной температуре в течение 2-3 суток. 2,3,5,6-Тетраоксо-4-нитропиридат аммония кристаллизуется в виде призматических монокристаллов бордово-коричневого цвета. Кристаллы отфильтровывают, промывают небольшим количеством этанола и высушивают в эксикаторе над КОН до постоянной массы. Полученное вещество в кристаллическом состоянии устойчиво на воздухе. Выход составляет 0,029 г (5,3%). Т.пл. 172^oC.

Состав соединения подтвержден методом рентгеноструктурного анализа на автоматическом дифрактометре Enraf-Mnuis CAD-4 (Mo K- излучение, графитовый монохроматор; /2 сканирование, _max = 30^o). Расчеты выполнены по программе SHELX-93 [Sheldrick G. M. SHELXL 93. Program for the refinment of crystal structures. University of Gottingem, Germany. 1993.]

Кристаллы относятся к моноклинной сингонии, пр. Гр. P 2(1)/с, a = 8,736(5), b = 17,106(6), c = 9,811 (3) = 91,87(3)^o V = 1465,4 Z = 4, d_выч = 1,841 г/см³, F(000) = 832, _MO 0,16 мм^-1. В кристаллическом состоянии молекулы попарно ассоциированы таким образом, что плоские тетраоксопиридат-анионы образуют сэндвичевые структуры. Средние плоскости гетероциклов практически параллельны друг другу (двугранный угол между ними 4,0^o, межплоскостное расстояние 3,25 . Нитрогруппы развернуты относительно плоскостей циклов на 29,7^o и 19,6^o. Длины связей и валентные углы не имеют отклонений от стандартных значений. Катионы аммония, находясь во внешней сфере "сэндвича", являются противоионами. Структура 2,3,5,6-тетраоксо-4- нитропиридата аммония представлена на фиг. 2.

ИК спектр (KBr): 430, 460, 555, 760, 790, 817, 955, 1240-1260, 1400, 1600 (NO₂), 1690, 1710, 3080 (NH₄⁺ + NH), 3150, 3235 см^-1.

ЭСП (в этаноле): 28500, 41170, 49900 см^-1.

Результаты химического анализа:

Найдено, %: С - 29,6; N - 21,1; H - 2,3.

Для C₅N₃O₆H₄, M = 202, вычислено, %: С - 29,70; N - 20,79; H - 1,98.