Химия и химическая технология /6.Органическая химия

Д.х.н. Миронович Л.М., Будыкина Д.В., Разиньков Д.Ю.

Юго-Западный государственный университет, г. Курск, Россия

РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ 1,2,4-ТРИАЗИНА В РЕАКЦИЯХ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ

Реакционная способность производных 1,2,4-триазина интенсивно исследуется в связи с проявлением его производных биологической активности. Среди производных 1,2,4-триазина, имеющих аминогруппу в положении 4 триазинового кольца, найдены и широко применяются в сельском хозяйстве в качестве гербицидов против сорных растений в посевах сои (зенкор), картофеля (метаметрон). Широко известен препарат цефтриаксон, имеющий в своем составе триазиновое кольцо, являющийся антибиотиком цефалоспоринового спектра действия. В качестве противовирусного препарата применяют триазаверин. В последнее время много публикаций посвящено препарату ламотриджину, оказывающему противосудорожное действие. Среди производных 1,2,4-триазина особое место занимают 4-амино-1,2,4-триазины, имеющие несколько реакционных центров: амино-, оксо-, тиоксогруппы и атомы азота гетероцикла. Наличие функциональных групп позволяет проводить функционализацию производных 1,2,4-триазина и получать новые бициклические гетероциклические соединения. Замыкание цикла проходит с участием атомов азота кольца [1].

Целью данного исследования явилось изучение реакционной способности 4-амино-6-трет-бутил-5-оксо-3-тиоксо-2Н-1,2,4-триазина в реакциях нуклеофильного замещения оксо-, тиоксо-, гидразиновых групп.

В качестве объекта исследования выбран 4-амино-6-трет-бутил-5-оксо-3-тиоксо-2Н-1,24-триазин (1), полученный конденсацией тиокарбгидразида с калиевой солью триметилпировиноградной кислоты при кипячении в щелочной среде.

Тиоксогруппа в положении 3 гетероцикла легко замещается на гидразиновую группу. При кипячении соединения 1 с гидразингидратом (85 %-ным) в спиртовой среде получен 4-амино-6-трет-бутил-3-гидразино-5-оксо-1,2,4-триазин (2). Замещение тиоксо(метилмеркапто)группы на гидразиновую группу проходит через образование комплекса Мейзенгей мера. Гидразиновая группа в положении 3 гетероцикла вступает в обычные реакции с карбонильными соединениями. При кипячении соединения 2 с кетонами получены соответствующие N-(метил-R-метилиден)-N¹-(4-амино-6-трет-бутил-5-оксо-1,2,4-триазин-3-ил)гидразины (3-5). В условиях эксперимента аминогруппа в положении 4 триазинового кольца не вступает в реакции с кетонами, что не противоречит литературным данным [1]. Увеличение стехиометрического количества кетона (1:2, 1:3) приводит к выделению только продуктов 3-5. Реакции проводили в неполярном растворителе.

Метилирование 4-амино-6-трет-бутил-5-оксо-3-тиоксо-2Н-1,2,4-триазина (1) иодистым метилом в водно-спиртовом растворе щелочи приводит к 4-амино-6-трет-бутил-3-метилмеркапто-5-оксо-1,2,4-триазину (6).

Метилмеркаптогруппа гидролизуется в кислой среде с образованием 4-амино-6-трет-бутил-3,5-диоксо-2Н-1,2,4-триазина (7). Реакцию проводят при нагревании в водной кислой среде.

Структура соединений 3-7 установлена по совокупности данных элементного анализа, ИК-, ЯМР-¹Н -спектроскопии. В спектрах ЯМР-¹Н имеются синглеты протонов трет-бутильного заместителя при 1,28-1,32 м.д.; при 1,92-2 м.д. расположены синглеты метильной группы (соединения 3-5), а при 2,54 м.д. синглет метилмеркаптогруппы (соединение 6); мультиплет фенильного заместителя расположен при 7,8-8,2 м.д.

В ИК спектрах соединений 1-7 валентное колебание карбонильной группы в положении 5 триазинового кольца находится при 1632-1680 см^-1. При 1705 см^-1 расположено валентное колебание карбонильной группы в положении 3 гетероцикла соединения 7.

Кипячение соединений 1,2,6 в пиридине с пентасульфидом фосфора приводит к замещению оксо-, тиоксо-, метилмеркапто-, гидразиновой групп на тиоксогруппу с одновременным отщеплением аминогруппы в положении 4 триазинового кольца. Во всех случаях получено желтое кристаллическое вещество, которое по данным элементного анализа, ИК- ЯМР ¹Н, масс-спектрометрии идентифицировано как 6-трет-бутил-3,5-дитиоксо-2Н,4Н-1,2,4-триазин (8).

Литература

1.Миронович Л.М., Промоненков В.К. Итоги науки и техн. ВИНИТИ. Сер. Орг. Хим. 1990, 22, 267 с.