способ получения гидразонов нитро-тетразол-5-карбальдегида

Формула изобретения

Способ получения соединений общих формул I а-ж или II а-ж



где R=C₆H₅ (Iа, IIа), 4-CH₃C₆H₄ (Iб, IIб), C₆ H₅CH₂ (Iв, IIв), 4-CH₃OC ₆H₄ (Iг, IIг), 4-ClC₆H₄ (Iд, IIд), 4-NO₂C₆H₄ (Iе, IIе), CH₃ (Iж, IIж),

заключающийся в том, что изомерные 5-тринитрометилтетразолы формулы III или IV



смешивают в осушенном этоксиэтане при 0°C с эквимольным количеством не симметрично замещенного гидразина общей формулы (R)₂NNH₂, где R имеет указанные выше значения, с последующим выдерживанием реакционной смеси при 25°C 2 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии и касается разработки способа получения соединений общих формул I а-ж или II а-ж, содержащих в положении 5 тетразольного цикла нитрогидразонный фрагмент.

где R-С₆Н₅ (Ia, IIa), 4-СН₃С₆Н₄ (Iб, IIб), С ₆Н₅СН₂ (Iв, IIв), 4-CH₃ OC₆H₄ (Iг, IIг), 4-ClC₆H ₄, (Iд, IIд), 4-NO₂C₆H₄ (Ie, IIе), СН₃ (Iж, IIж).

Тетразольный цикл, связанный с нитрогидразонной функцией, является практически неисследованной системой. Тем не менее, соединения, содержащие нитрогидразонный фрагмент, могут в перспективе представлять интерес с точки зрения их практического применения. В частности, гидразоны нитро-1,2,4-оксадиазол-5-карбальдегида обладают противомикробной активностью [А.Г. Тырков, Л.Т. Сухенко. Хим.-фарм. журн. 2004. 38, 30], арилгидразоны цианнитроформальдегида проявляют инсектицидную и фунгицидную активность [М.О. Лозинский, Л.С. Пупко, А.И. Диченко и др. Физиол. активн. в-ва. 1971. № 3, 131].

Известен способ получения нитрогидразонов, основанный на реакции гем.-нитрооксадиазолилметилирования 3-арил-5-тринитрометил-1,2,4-оксадиазолами 1,1-дифенилгидразина в «мягких» условиях (0°С, 2 часа) [А.Г. Тырков. Журн. орган. химии. 2002. 38 (12), 1874].

Известен способ получения нитрогидразонов реакцией арилтринитрометанов с 1,1-диметил(дифенил)гидразинами [И.Ш. Шварц, М.М. Краюшкин, В.В. Севостьянова. Изв. АН СССР. Сер. хим. 1979, № 6, 1069].

Известен способ получения гидразона динитроформаля, основанный на реакции хлортринитрометана с 1,1-диметилгидразином [И.Ш. Шварц, М.М. Краюшкин, В.В. Севостьянова, В.Н. Яровенко. Изв. АН СССР. Сер. хим. 1979. № 4, 813].

Однако описанные соединения являются аналогами, так как не содержат при нитрогидразонном фрагменте тетразольный гетероцикл.

Задачей изобретения является разработка способа получения новых представителей тетразолов, содержащих в положении 5 гетероцикла иитрогидразонный фрагмент, позволяющий расширить базу веществ, обладающих потенциальной биологической активностью.

Указанная задача достигается разработкой способа получения новых представителей тетразолов, содержащих в положении 5 гетероцикла

где, R=С₆Н₅ (Ia, IIa), 4-СН₃С₆Н₄ (Iб, IIб), С ₆Н₅СН₂ (Iв, IIв), 4-СН₃ ОС₆Н₄ (Iг, IIг), 4-ClC₆H ₄ (Iд, IIд), 4-NO₂С₆Н₄ (Ie, IIе), СН₃ (Iж, IIж),

основанного на смешивании изомерных замещенных 5-тринитрометилтетразолов (III) или (IV) с эквимольным количеством не симметрично замещенных гидразинов в осушенном этоксиэтане при 0°C и последующем выдерживании реакционной смеси при 25°C 2 ч, схема:

R=С₆Н₅ (Ia, IIa), 4-СН₃С₆Н₄ (Iб, IIб), С₆ Н₅СН₂ (Iв, IIв), 4-СН₃ОС ₆Н₄ (Iг, IIг), 4-ClC₆H₄ (Iд, IIд), 4-NO₂C₆H₄ (Ie, IIe), СН₃ (Iж, IIж).

При этом способе получения заявляемых соединений замещенный тетразольный цикл остается структурно связанным с нитрогидразонным фрагментом.

Исходные изомерные 5-тринитрометилтетразолы III или IV могут быть получены по известной методике [А.Н. Терпигорев, И.В. Целинский, А.В. Макаревич и др. Журн. орган. химии. 1987. 23, 244] из тринитроацетонитрила [С. Parker, W. Emmons, H. Rolewicz, К. Mc-Callum. Tetrahedron. 1962. 17, 79].

Примеры синтезов заявляемых соединений приведены ниже.

Пример 1

1-Нитро-3,3-дифенил-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Iа)

К раствору 5 ммоль (0,98 г) 1,1-дифенилгидразина в 50 мл осушенного этоксиэтана при 0°С прибавляют 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитрометил-2H-тетразола (III) в 15 мл того же растворителя. Реакционную смесь выдерживают 2 ч при 25°С, растворитель отгоняют при помощи ротационного испарителя, а остаток хроматографируют на нисходящей стеклянной колонке (250×10 мм) цилиндрической формы, заполненной активированным силикагелем марки Silicagel 100/400 µ, элюент - С₆Н₆ .

Растворитель для перекристаллизации соединения (Ia) - метанол.

Получают 0,78 г (48%) целевого соединения с т.пл. 156-157°C.

Найдено, %: С 55.57; Н 3.96; N 30.19. C₁₅H₁₃N₇ O₂.

Вычислено, %: С 55.73; Н 4.02; N 30.34.

ИКС, , см^-1 (группа): 1550, 1290 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 7.62 (м, 10Н_аром., С₆ Н₅); 4.70 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.07), 373 (lg 3.94).

Пример 2

1-Нитро-3,3-ди-(4-толил)-1-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Iб)

Получают аналогично соединению (Iа) из 5 ммоль (1,06 г) 1,1-ди-(4-толил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитрометил-2H-тетразола (III). Получают 0,95 г (54%) целевого соединения с т.пл. 171°C.

Найдено, %: С 50.95; Н 4.71; N 27.76. C₁₇H₁₇ N₇O₂.

Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.

ИКС, , см^-1 (группа): 1545, 1280 (NO_{2 сопр.} ).

ЯМР¹Н, , м.д. (группа): 7.40-7.55 (м, 8Н_аром., C ₆H₄); 4.71 (с, 3Н, СН₃); 2.35 (с, 6Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.03), 376 (lg 3.95).

Пример 3

1-Нитро-3,3-дибензил-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Iв)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,06 г) 1,1-дибензилгидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитрометил-2H-тетразола (III). Получают 0,92 г (52%) целевого соединения с т.пл. 180-182°C.

Найдено, %: С 50.92; Н 4.68; N 27.78. C₁₇H₁₇ N₇O₂.

Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 7.55 (м, 10Н_аром., C₆ H₅); 4.70 (с, 3Н, СН₃); 4.15 (с, 4Н, СН ₂).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.05), 345 (lg 3.94).

Пример 4

1-Нитро-3,3-ди-(4-метоксифенил)-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Iг)

Получают аналогично соединению (Iа) из 5 ммоль (1,22 г) 1,1-ди-(4-метоксифенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитро- метил-2H-тетразола (III). Получают 1,07 г (56%) целевого соединения с т.пл. 152-154°C.

Растворитель для перекристаллизации - этанол.

Найдено, %: С 53.12; Н 4.28; N 25,41. C₁₇ H₁₇N₇O₄.

Вычислено, %: С 53.26; Н 4.44; N 25.59.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 6.80-7.70 (м, 8Н_аром., C ₆H₄); 4.70 (с, 3Н, СН₃); 3.80 (с, 3Н, СН₃О).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.06), 346 (lg 3.98).

Пример 5

1-Нитро-3,3-ди-(4-хлорфенил)-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Iд)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,27 г) 1,1-ди-(4-хлорфенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тpинитpoмeтил-2H-тетразола (III). Получают 0,94 г (50%) целевого соединения с т.пл. 133-135°C. Растворитель для перекристаллизации - этанол.

Найдено, %: С 45.76; Н 2.63; N 24.84. C₁₅H₁₁N₇ O₂Cl₂.

Вычислено, %: С 45.92; Н 2.81; N 25.00.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯМP¹H, , м.д. (группа): 7.25-7.53 (м, 8Н_аром., C ₆H₄; 4.71 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.01), 345 (lg 3.92).

Пример 6

1-Нитро-3,3-ди-(4-нитрофенил)-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение Ie)

Получают аналогично соединению (Iа) из 5 ммоль (1,37 г) 1,1-ди-(4-нитрофенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитрометил-2H-тетразола (III). Получают 0,66 г (32%) целевого соединения с т.пл. 192°C.

Найдено, %: С 43.42; Н 2.51; N 30.33. C₁₅H₁₁ N₉O₆.

Вычислено, %: С 43.58; Н 2.66; N 30.51.

ИКС, , см^-1 (группа): 1545, 1290 (NO_{2 сопр.} ); 1540, 1360 (NO₂).

ЯMP¹ H , м.д. (группа): 8.70-7.35 (м, 8Н_аром., C ₆H₄); 4.71 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _mах, нм: 240 (lg 4.05), 378 (lg 3.95).

Пример 7

3-Метил-1-нитро-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазабут-1-ен

(соединение Iж)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (0,3 г) 1,1-диметилгидразина и 5 ммоль (1,17 г) 2-метил-5-тринитрометил-2H-тетразола (III). Получают 0,50 г (50%) целевого соединения с т.пл. 78°С.

Найдено, %: С 30.01; Н 4.38; N 49.08. C₅H₉ N₇O₂.

Вычислено, %: С 30.15; Н 4.52; N 49.25.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯМP¹H, , м.д. (группа): 4.70 (с, 3Н, СН₃); 2.90 (с, 6Н, СН₃).

УФ-спектр, _mах, нм: 240 (lg 4.05), 343 (lg 3.98).

Пример 8

1-Нитро-3,3-дифенил-1-(2-метилтетразол-1H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIa)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (0,98 г) 1,1-дифенилгидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,81 г (50%) целевого соединения с т.пл. 187°C.

Найдено, %: С 55.54; Н 3.92; N 30.22. C₁₅H₁₃ N₇O₂.

Вычислено, %: С 55.73; Н 4.02; N 30.34.

ИКС, , см^-1 (группа): 1550, 1290 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 7.65 (м, 10Н_аром., С₆ Н₅); 4.50 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _mах, нм: 240 (lg 4.05), 372 (lg 3.92).

Пример 9

1-Нитро-3,3-ди-(4-толил)-1-(2-метилтетразол-1H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIб)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,06 г) 1,1-ди-(4-толил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,99 г (56%) целевого соединения с т.пл. 195°C.

Найдено, %: С 50.91; Н 4.75; N 27.71. C₁₇H₁₇ N₇O₂.

Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.

ИКС, , см^-1 (группа): 1545, 1280 (NO_{2 сопр.} ).

ЯМР¹Н, , м.д. (группа): 7.42-7.54 (м, 8Н_аром., С ₆Н₄); 4.50 (с, 3Н, СН₃); 2.36 (с, 6Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.02), 376 (lg 3.96).

Пример 10

1-Нитро-3,3-дибензил-1-(2-метилтетразол-1H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIв)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,06 г) 1,1-дибензилгидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,96 г (54%) целевого соединения с т.пл. 197°C.

Найдено, %: С 50.88; Н 4.65; N 27.75. C₁₇H₁₇ N₇O₂.

Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 7.54 (м, 10Н_аром., C₆ H₅, 4.50 (с, 3Н, СН₃); 4.15 (с, 4Н, СН ₂).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.02), 345 (lg 3.98).

Пример 11

1-Нитро-3,3-ди-(4-метоксифенил)-1-(2-метилтетразол-1Н-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIг)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,22 г) 1,1-ди-(4-метоксифенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 1,15 г (60%) целевого соединения с т.пл. 121-122°C.

Растворитель для перекристаллизации - этанол.

Найдено, %: С 53.10; Н 4.18; N 25.36. С₁₇Н₁₇ N₇O₄.

Вычислено, %: С 53.26; Н 4.44; N 25.59.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯMP¹H, , м.д. (группа): 6.82-7.69 (м, 8Н_аром., C ₆H₄); 4.50 (с, 3Н, СН₃); 3.80 (с, 3Н, СН₃О).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 4.05), 346 (lg 3.97).

Пример 12

1-Нитро-3,3-ди-(4-хлорфенил)-1-(2-метилтетразол-1H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIд)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,27 г) 1,1-ди-(4-хлорфенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,96 г (51%) целевого соединения с т.пл. 115-118°C.

Растворитель для перекристаллизации - этанол.

Найдено, %: С 45.73; Н 2.58; N 24.78. C₁₅H₁₁ N₇O₂Cl₂.

Вычислено, %: С 45.92; Н 2.81; N 25.00.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 сопр.} ).

ЯМР¹Н, , м.д. (группа): 7.27-7.50 (м, 8Н_аром., С ₆Н₄; 4.51 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 3.99), 345 (lg 3.95).

Пример 13

1-Нитро-3,3-ди-(4-нитрофенил)-1-(2-метилтетразол-2H-5-ил)-2,3-диазапроп-1-ен (соединение IIe)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (1,37 г) 1,1-ди-(4-нитрофенил)гидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,62 г (30%) целевого соединения с т.пл. 202°C.

Найдено, %: С 43.40; Н 2.48; N 30.35. C₁₅H₁₁ N₉O₆.

Вычислено, %: С 43.58; Н 2.66; N 30.51.

ИКС, v, см^-1 (группа): 1545, 1290 (NO_{2 сопр.}); 1540, 1360 (NO₂ ).

ЯМР¹Н, , м.д. (группа): 8.70-7.36 (м, 8Н_аром., С ₆Н₄); 4.50 (с, 3Н, СН₃).

УФ-спектр, _mах, нм: 240 (lg 4.01), 377 (lg 3.97).

Пример 14

3-Метил-1-нитро-1-(2-метилтетразол-1H-5-ил)-2,3-диазабут-1-ен (соединение IIж)

Получают аналогично соединению (Ia) из 5 ммоль (0,3 г) 1,1-диметилгидразина и 5 ммоль (1,17 г) 1-метил-5-тринитрометил-1H-тетразола (IV). Получают 0,58 г (58%) целевого соединения с т.пл. 120-122°C.

Найдено, %: С 29.96; Н 4.35; N 49.12. С₅Н₉ N₇O₂.

Вычислено, %: С 30.15; Н 4.52; N 49.25.

ИКС, , см^-1 (группа): 1540, 1285 (NO_{2 coпр.} ).

ЯМР¹Н, , м.д. (группа): 4.50 (с, 3Н, СН₃); 2.91 (с, 6Н, СН₃).

УФ-спектр, _max, нм: 240 (lg 3.99), 345 (lg 3.95).