СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРАЗОНОВ НИТРО-ТЕТРАЗОЛ-5-КАРБАЛЬДЕГИДА
METHOD OF PRODUCING HYDRAZONES OF NITRO-TETRAZOLE-5-CARBALDEHYDE

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.
6
5
3
6
4
6
5
2
3
6
4
6
4
2
6
4
3
где R-СН (Ia, IIa), 4-СНСН (Iб, IIб), СНСН (Iв, IIв), 4-CHOCH (Iг, IIг), 4-ClCH, (Iд, IIд), 4-NOCH (Ie, IIе), СН (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
6
5
3
6
4
6
5
2
3
6
4
6
4
2
6
4
3
где, R=СН (Ia, IIa), 4-СНСН (Iб, IIб), СНСН (Iв, IIв), 4-СНОСН (Iг, IIг), 4-ClCH (Iд, IIд), 4-NOСН (Ie, IIе), СН (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:
6
5
3
6
4
6
5
2
3
6
4
6
4
2
6
4
3
R=СН (Ia, IIa), 4-СНСН (Iб, IIб), СНСН (Iв, IIв), 4-СНОСН (Iг, IIг), 4-ClCH (Iд, IIд), 4-NOCH (Ie, IIe), СН (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)
6
6
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 - СН.
Растворитель для перекристаллизации соединения (Ia) - метанол.
Получают 0,78 г (48%) целевого соединения с т.пл. 156-157°C.
15
13
7
2
Найдено, %: С 55.57; Н 3.96; N 30.19. CHNO.
Вычислено, %: С 55.73; Н 4.02; N 30.34.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1550, 1290 (NO).
1
аром.
6
5
3
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 7.62 (м, 10Н, СН); 4.70 (с, 3Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.07), 373 (lgε 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.
17
17
7
2
Найдено, %: С 50.95; Н 4.71; N 27.76. CHNO.
Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1545, 1280 (NO).
1
аром.
6
4
3
3
ЯМРН, δ, м.д. (группа): 7.40-7.55 (м, 8Н, CH); 4.71 (с, 3Н, СН); 2.35 (с, 6Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.03), 376 (lgε 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.
17
17
7
2
Найдено, %: С 50.92; Н 4.68; N 27.78. CHNO.
Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
5
3
2
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 7.55 (м, 10Н, CH); 4.70 (с, 3Н, СН); 4.15 (с, 4Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.05), 345 (lgε 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.
17
17
7
4
Найдено, %: С 53.12; Н 4.28; N 25,41. CHNO.
Вычислено, %: С 53.26; Н 4.44; N 25.59.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
4
3
3
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 6.80-7.70 (м, 8Н, CH); 4.70 (с, 3Н, СН); 3.80 (с, 3Н, СНО).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.06), 346 (lgε 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.
15
11
7
2
2
Найдено, %: С 45.76; Н 2.63; N 24.84. CHNOCl.
Вычислено, %: С 45.92; Н 2.81; N 25.00.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
4
3
ЯМPH, δ, м.д. (группа): 7.25-7.53 (м, 8Н, CH; 4.71 (с, 3Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.01), 345 (lgε 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.
15
11
9
6
Найдено, %: С 43.42; Н 2.51; N 30.33. CHNO.
Вычислено, %: С 43.58; Н 2.66; N 30.51.
-1
2 сопр.
2
ИКС, ν, см (группа): 1545, 1290 (NO); 1540, 1360 (NO).
1
аром.
6
4
3
ЯMPH δ, м.д. (группа): 8.70-7.35 (м, 8Н, CH); 4.71 (с, 3Н, СН).
mах
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.05), 378 (lgε 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.
5
9
7
2
Найдено, %: С 30.01; Н 4.38; N 49.08. CHNO.
Вычислено, %: С 30.15; Н 4.52; N 49.25.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
3
3
ЯМPH, δ, м.д. (группа): 4.70 (с, 3Н, СН); 2.90 (с, 6Н, СН).
mах
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.05), 343 (lgε 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.
15
13
7
2
Найдено, %: С 55.54; Н 3.92; N 30.22. CHNO.
Вычислено, %: С 55.73; Н 4.02; N 30.34.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1550, 1290 (NO).
1
аром.
6
5
3
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 7.65 (м, 10Н, СН); 4.50 (с, 3Н, СН).
mах
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.05), 372 (lgε 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.
17
17
7
2
Найдено, %: С 50.91; Н 4.75; N 27.71. CHNO.
Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1545, 1280 (NO).
1
аром.
6
4
3
3
ЯМРН, δ, м.д. (группа): 7.42-7.54 (м, 8Н, СН); 4.50 (с, 3Н, СН); 2.36 (с, 6Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.02), 376 (lgε 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.
17
17
7
2
Найдено, %: С 50.88; Н 4.65; N 27.75. CHNO.
Вычислено, %: С 51.12; Н 4.84; N 27.92.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
5
3
2
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 7.54 (м, 10Н, CH, 4.50 (с, 3Н, СН); 4.15 (с, 4Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.02), 345 (lgε 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.
17
17
7
4
Найдено, %: С 53.10; Н 4.18; N 25.36. СНNO.
Вычислено, %: С 53.26; Н 4.44; N 25.59.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
4
3
3
ЯMPH, δ, м.д. (группа): 6.82-7.69 (м, 8Н, CH); 4.50 (с, 3Н, СН); 3.80 (с, 3Н, СНО).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.05), 346 (lgε 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.
15
11
7
2
2
Найдено, %: С 45.73; Н 2.58; N 24.78. CHNOCl.
Вычислено, %: С 45.92; Н 2.81; N 25.00.
-1
2 сопр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
аром.
6
4
3
ЯМРН, δ, м.д. (группа): 7.27-7.50 (м, 8Н, СН; 4.51 (с, 3Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 3.99), 345 (lgε 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.
15
11
9
6
Найдено, %: С 43.40; Н 2.48; N 30.35. CHNO.
Вычислено, %: С 43.58; Н 2.66; N 30.51.
-1
2 сопр.
2
ИКС, v, см (группа): 1545, 1290 (NO); 1540, 1360 (NO).
1
аром.
6
4
3
ЯМРН, δ, м.д. (группа): 8.70-7.36 (м, 8Н, СН); 4.50 (с, 3Н, СН).
mах
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 4.01), 377 (lgε 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.
5
9
7
2
Найдено, %: С 29.96; Н 4.35; N 49.12. СНNO.
Вычислено, %: С 30.15; Н 4.52; N 49.25.
-1
2 coпр.
ИКС, ν, см (группа): 1540, 1285 (NO).
1
3
3
ЯМРН, δ, м.д. (группа): 4.50 (с, 3Н, СН); 2.91 (с, 6Н, СН).
max
УФ-спектр, λ, нм: 240 (lgε 3.99), 345 (lgε 3.95).