Реакционная способность 1,2,4-триазинов
Оглавление
1.Введение.
2.Литературный обзор.
2.1. Физические свойства
2.2. Методы получения.
2.3.Реакционная способность 1,2,4-триазинов
2.4.Применение
3.Обсуждение результатов эксперимента
3.1Синтез 5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н,4Н-1,2,4-триазина
3.2Синтез 4-нитрозо-5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н,4Н-1,2,4-триазина
3.3Синтез 3,3’-бис[5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-1,2,4-триазин]дисульфида
4.Выводы
5.Экспериментальная часть
|
|
|
5.15-Оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н,4Н-1,2,4-триазин
5.2 4-Нитрозо-5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н-1,2,4-триазин
5.33,3’-Бис[5-оксо-4-нитрозо-6-фенил-1,2,4-триазин]дисульфид
Список литературы
Введение
Развитие химии гетероциклических соединений обусловлено большим практическим применением в народном хозяйстве. Проблема защиты растений является не только актуальной, но и наболевшей темой современности. И решение этой проблемы было найдено: промышленный выпуск метаметрона и метрибузина, основой которого является триазиновое кольцо. В настоящее время известны фармацевтические препараты. Например, противоопухолевый препарат тирапазамин, антиконвульсант ламотриджин.
Поэтому поиск новых соединений в ряде 1,2,4-триазинов является актуальным и перспективным.
Реакционная способность соединений обусловлена наличием функциональных групп в триазиновом кольце, к которому относят и атомы азота кольца. Описано алкилирование, ацилирование по N(2)) и N(4) триазинового кольца известными алкилирующими и ацилирующими агентами.
|
|
|
Перспективными являются использование мало применимых ацилирующих агентов.
Целью данной работы является нитрозирование 5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н,4Н-1,2,4-триазина и исследование реакционной способности продукта реакции – 4-нитрозо-5-оксо-3-тиоксо-6-фенил-2Н-1,2,4-триазина.
Литературный обзор
Физические свойства
Среди большого многообразия гетероциклических соединений привлекают внимание 1,2,4-триазины. Триазины - это шестичленные ароматические гетероциклы, содержащие в своем кольце три атома азота. В зависимости от расположения атомов азота в гетероцикле существуют три типа триазинов: 1,2,3-триазины (виц-триазины), 1,2,4-триазины (асим-триазины) и 1,3,5-триазины (сим-триазины):
 |
1,2,3-триазин 1,2,4-триазин 1,3,5-триазин
Наименее описан класс 1,2,3-триазинов, вследствие трудности прлучен6ия и малой реакционной способности. Наибольшее количество информации можно найти о сим-триазинах, первые представления о которых были получены и описаны еще в первой половине девятнадцатого века. Так Фридрих Вёлер синтезировал циановую кислоту пиролизом мочевины в 1829 году.
|
|
|
Незамещенный 1,2,4-триазин был получен в 1966 году и представляет собой жидкость. Интерес к 1,2,4-триазинам возник после получения Dornow A. и сотрудниками 4- амино-1,2,4-триазинов, которые проявили хорошую гербицидную активность. Поиск новых соединений ряда 1.2.4-триазинов показал, что они так же проявляют бактерицидную активность, обладают жаропонижающим, анальгетическим действием и другими фармакологическими свойствами.
Физические свойства 1,2.4-триазинов изучены достаточно хорошо. В основном своем это твердые вещества.
Незамещенный 1,2,4-триазин и большинство его производных являются жидкостями, при хранении на холоду они темнеют, а 1,2,4-триазин превращается в твердую смолу состава 1,2,4-триазин×Н2О. 1,2,4-триазины в основном выделяют в виде хлористоводородной соли состава 1,2,4-триазин×HCl или 1,2,4-триазин×2HCl, это твердые вещества, отличающиеся температурами плавления. И они стабильны при хранении. Потемнение 1,2,4-триазина при хранении может быть связанно с образованием смолы путем полимеризации по ионному механизму с раскрытием цикла. Этот полимер окрашен в темный цвет, он имеет в основной цепи сопряженные двойные связи. Так же стабильны при хранении триазины с ароматическими гетероциклическими заместителями, они твердые вещества, легко растворяются в органических растворителях, а чисто алифатические- даже в воде.
|
|
|
Галогензамещенные триазины - это твердые кристаллические вещества. Так, 3-хлор-1,2,4-триазин бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в органических растворителях. Полигалогенпроизводние триазины- твердые или жидкие вещества, нестабильные при хранении. Дихлор,трихлор-1,2,4-триазины разлагаются в течении нескольких дней даже на холоду. 2,4-дихлор-1,2,4-триазины –это твердые кристаллические вещества, которые при нагревании до высоких температур взрываются.
Кислотно-основные свойства изучены плохо. Можно на отдельных примерах высказать какие из триазинов обладают кислотными, а какие основными свойствами. Галогензамещенные триазины являются весьма реакционноспособными, за счет подвижности галогена в кольце и за счет его способности замещаться.
Аминотриазины более устойчивы в реакциях, чем галогентриазины. Структурные особенности аминотриазинов увеличивают их температуры плавления и уменьшают их основность. Это твердые кристаллические вещества. За счет своей основности они часто существуют как соли. В щелочной среде эти соли разрушаются с выделением свободных аминов. [10]
Замещенные триазины в основном своем это бесцветные или окрашенные вещества с довольно высокими температурами плавления. Они стабильны при хранении, устойчивы в кислых и нейтральных средах. В щелочной же среде растворяются с переходом в триазин-ионы, а при добавлении кислоты выпадают в осадок. Серусодержащие 1,2,4-триазины окрашены в желтый цвет.
Методы получения
Методы получения триазинов довольно разнообразны и зависят от строения получаемых 1,2,4-триазинов.
Так, для получения галогензамещенных триазинов используют реакции замещения цикла, но к ним прибегают довольно редко (по сравнению с алкилзамещенными). Например:
а) известно получение 3-хлор-5-фенил-1,2,4-триазина через ацетофенолазоцианид с соляной кислотой и циклизацией образовавшегося ацетофеноназоформамидхлорида при нагревании (схема 1.1) [1].
Схема 1.1
б) Основной метод получения моно-, полигалогензамещенных триазинов заключается в замещении оксогруппы на хлор действием различных реагентов(РОСl3, PCl5, SOCl2). Реакции можно проводить в присутствии инертных растворителей или в присутствии основного катализатора (аминов). Например: Замещение оксогрупп в 6-бром-1,2,4-триазин-3(2Н),5(4Н)-дионе проходит под действием POCl3/PCl5 в присутствии основного катализатора (схема 1.2):
Схема 1.2
Аминотриазины обычно получают конденсацией. Например: 6-амино-5-R-6-R-1,2,4-триазины получают конденсацией α-дикарбонильных соединений с аминогуанидином. Впервые подобный синтез был осуществлен в 1960 году. Происходит он в две стадии: на первой получают гидразон, в дальнейшем гидразон не выделяют а проводят замыкание цикла в щелочной среде при нагревании или кипячении. Для создания щелочной среды используют 30%-ую водную щелочь, этиленгликоль с добавками аммиака, водный карбонат натрия (схема 1.3) [2]:
Схема 1.3
Гидразинотриазины получают аналогично. 3-Гидразино-5-R1-6-R2-1,2,4-триазины легко образуются при взаимодействии диаминогуанидина с α-дикарбонильными соединениями в щелочной среде или спирте в присутствии ацетата натрия. В случае N-замещенного диаминогуанидина получают 1,2,4-триазины, замещенные по гидразиновой группе (схема 1.4):
Схема 1.4
где R1 ,R2 - H.Alk,Ph,Ar.
При действии гидразингидрида или его производных на 3-тиоксо (метилмеркапто)-6-R-1,2,4-триазин-5-(4Н)-оны в органическом растворителе (изопропиловом спирте, этиловом спирте, этиленгликоле) при нагревании на водяной бане в щелочной среде, происходит замещение тиоксо (метилмеркапто) группы на гидразин с образованием 3-гидразино-6-R-1,2,4-триазин-5(4Н)-онов. Так же легко происходит замещение и трихлорметиленовой группы на гидразин при проведении реакции в метаноле [3].
На реакцию гидразинолиза не оказывает существенного влияния положение функциональной группы в триазиновом кольце. Так 5-метилмеркапто(6-метилмеркапто)группа замещается на гидразиновую при нагревании или кипячении исходных триазинов с гидразингидратом. Гидразинолиз по сравнению с амонолизом проходит в более мягких условиях (схема 1.5).
Схема 1.5
При обработке 3,5-дитиоксотриазина избытком гидразина в спиртовой среде при нагревании выделяют 3,5-дигидразино-6-R-1,2,4-триазины. Подобные соединения получают и при действии гидразингидрата на 3(или 5)-гидразино-5(или 3)-тиоксо-6-R-1,2,4-триазин ( схема 1.6) [4]:
Схема 1.6
где Х-ОН,SH, MeS, H, Alk, Ph; Y- SH, MeS; R-H, Alk, Ph, Ar.
При кипячении в спирте с избытком гидразингидрита 6-Br-1,2,4-триазин-3(2Н),5(4Н)-дионов происходит замещение брома на гидразин. Легкость замещения галогена зависит от наличия заместителей при атоме азота в триазиновом кольце, в случае 2,4-диметил-6-Br-1,2,4-триазин-3,5-диона замещение приводит к увеличению выхода продукта [5].
Добавить получение 4-аминотриазинов, минимум 1.7, 1.8, 1.9 схемы
Реакционная способность 1,2,4-триазинов
4-Замещенные 1,2,4-триазины в плане реакционной способности представлены двумя направлениями: реакциями по аминогруппе (также других групп в положении 4 гетероцикла) и реакциями по функциональным группам триазинового кольца.
Реакции по аминогруппе в положении 4 гетероцикла могут протекать как с функционализацией по аминогруппе, так и с внутримолекулярной конденсацией с образованием новых конденсированных систем. Типичные реакции приведены в [6]. Мы остановимся на новых разработках синтетиков. Так, при действии триэтилформиата, триэтилортоацетата в этаноле на 4-амино-3-гидразино-5-тиоксо-6-метил-1,2,4-триазин получены производные 1,2,4-триазино[3,4-б][1,2,4,5]тетразин-6-тионы (схема 1.10) [7].
Схема 1.10
Конденсацией этилцианоацетата с 4-амино-3-сульфонил-6-метил-5-оксо-1,2,4-триазином выделены производные 1,3,4-тиадиазоло[2,3-с][1,2,4]триазина [9]. Аналогичные тиадиазоло[2,3-с][1,2,4]триазины выделены при кипячении в уксусной кислоте в присутствии КС1О3, которые под действием йода в щелочной среде образуют дисульфиды данного ряда (схема 1.11) [8]:
Схема 1.11
В случае гидразинотриазинов действие различных ацилирующих агентов (карбоновых кислот, ангидридов и хлорангидридов кислот, изоцианатов) и карбонильных соединений (альдегидов, кетонов) приводит, как правило к образованию конденсированных систем [11]. Окислительная гетероциклизация азометинов триазинового ряда под действием хлората калия в уксусной кислоты приводит к производным 1,3,4-тиадиазоло[2,3-с][1,2,4]триазинам [10]. Аналогичные тиадиазолотриазины получают и при действии РОСl3 при нагревании в арилбензеновых кислотах 4-амино-5-оксо-3-тиоксо-2Н-1,2,4-триазинов (схема 1.12) [11,12].
Схема 1.12
Синтез 1,2,4-триазино[3,4-б][1,3,4]тиадиазинов осуществлен с помощью электрохимического окисления катехинов при наличии 4-амино-6-метил-5-оксо-3-тиоксо-2Н-1,2,4-триазинов. Конденсированные системы типа 1,3-тиазоло(селеназоло)[2,3-б][1,2,4]триазина или 1,3-тиазоло (селеназоло)[2,3-с][1,2,4]триазина получены в результате микроволнового излучения замещенного 3-пропинилтио(селено)-1,2,4-триазина при наличии серной кислоты на оксида кремния (IV) или при наличии концентрированной серной кислоты (схема 1.13) [13]:
Схема 1.13
Кипячение цианоуксусного эфира в спиртовой среде едкого калия с 3-гидразино-1,2,4-триазином приводит к исходному 6-R-3(5-гидрокси-3-оксо-2Н-пиразола-1-ил)-5-оксо-1,2,4-триазину.
Ацилирование производного 1,2,4-триазоло[3,4-с][1,2,4]триазина бензоилхлоридом или муравьиной кислотой приводит к дальнейшей гетероциклизации промежуточного продукта ацилирования с получением производных 1,2,4-триазоло[4`,3`:2,3][1,2,4]триазоло[5,4-с][1,2,4]триазина. Действием окислителей (нитрита натрия в концентрированной фосфорной кислоты) на производные 1,2,4-триазоло[3,4-с][1,2,4]триазина позволяет получить 1-оксо-5Н-тетразол[1`,5`:2,3][1,2,4]триазоло[5,4-с][1,2,4]триазин. Кипячение цианоуксусного эфира в спиртовой среде едкого калия с 3-гидразина-1,2,4-триазина приводит к исходному 6-R-3(5-гидрокси-3-оксо-2Н-пиразол-1-ил) -5 -оксо-1,2,4-триазину (схема 1.14) [14].
Схема 1.14
Для 4-аминотриазинов характерны обычные реакции первичных аминов: конденсации с карбонильными соединениями, взаимодействия с изоцианатами, сульфоизоцианатамы; алкилирование, ацилирование и другие [11]. Так взаимодействие их с альдегидами в растворителе или в отсутствии растворителя и микроволновом излучении приводит к соответствующим азометинов триазинового ряда (схема 1.15) [13].
Схема 1.15
Орто-циклизации ароматических азинов с бифункциональными нуклеофильными реагентами продолжают привлекать внимание исследователей как эффективный путь синтеза конденсированных гетероциклических систем. Осуществлен синтез пирроло[3,2-e]аннелированных 1,2,4-триазинов на основе тандема реакций нуклеофильного диприсоединения этилового эфира аминокротоновой кислоты (2) к 3-арилзамещенным-1,2,4-триазинам (1). Реакция 5,6-незамещенных 3-арил-1,2,4-триазинов (1) с енамином (2) протекает гладко в уксусном ангидриде при комнатной температуре и приводит с хорошими выходами к циклическим аддуктам (3). (Схема 1.16) [16]
Схема 1.16
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1574; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!