ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ 2-МЕТИЛ-5-НИТРО-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ОНА: VJSBLH

Константин Константинович  Босов; Ирина Александровна   Крупнова; Екатерина Валерьевна   Пивоварова; Геннадий Тимофеевич  Суханов; Анна Геннадьевна   Суханова; Юлия Вадимовна  Филиппова

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.028

Авторы

Константин Константинович Босов ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0001-8174-5626
Ирина Александровна Крупнова ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0003-0833-7129
Екатерина Валерьевна Пивоварова ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0001-9806-0770
Геннадий Тимофеевич Суханов ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0003-1245-1549
Анна Геннадьевна Суханова ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0002-5124-3796
Юлия Вадимовна Филиппова ИПХЭТ СО РАН https://orcid.org/0000-0003-2356-3140

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.028

Аннотация

Интерес к пятичленным гетероциклическим соединениям 1,2,4-триазолового ряда, с одной стороны обусловлен наличием нескольких реакционных центров в молекуле стартового триазолового синтона, что позволяет рассматривать такие структуры в качестве эффективного строительного блока при синтезе новых производных на их основе. С другой стороны, систематические исследования позволили обнаружить широкий спектр практически полезных и уникальных свойств указанного класса соединений и сделать их достаточно ценными объектами для использования в различных областях науки и техники. Поэтому исследования, направленные на создание новых производных 1,2,4-триазолового ряда, изучение их реакционной способности и свойств являются весьма актуальными и перспективными. В представленной работе осуществлен синтез ранее неизвестных 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-оновых производных, содержащих в своей структуре различные реакционноспособные функциональные группы в ряду: пропаргильная, цианометильная и аллильная. В основе создания функционализированных триазолоновых производных лежит реакция алкилирования активированной солевой формы 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-онового синтона различным типом алкилирующего агента (пропаргилбромид, хлорацетонитрил, аллилбромид) в среде полярного апротонного растворителя в присутствие органического катализатора. Структура полученного ряда новых функционализированных производных 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-она надежно подтверждена с помощью комплексного исследования спектральными методами анализа (¹Н, ¹³С ЯМР- и ИК-спектроскопия). Методами ДСК и ТГА изучены термические свойства целевых продуктов. Введение в базовую структуру 2-метил-5-нитро-1,2,4-триазол-3-она новых достаточно реакционноспособных центров различного строения позволяет изменять физико-химические характеристики, расширять синтетический потенциал полученных соединений и делает их привлекательными объектами органического синтеза для создания новых потенциально биологически активных молекул.

Библиографические ссылки

An overview of the biological evaluation of se-lected nitrogen-containing heterocycle medicinal Chemistry compounds / O. Ebenezer [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2022. № 23. Vol. 23. P. 8117. https://doi.org/10.3390/ijms23158117.

Recent advances in the biosynthesis strategies of nitrogen heterocyclic natural products / B. Gao [et al.] // Natural Product Reports. 2022. Vol. 39. P. 139–162. https://doi.org/10.1039/D1NP00017A.

Fluorescent chemosensors based on conjugated polymers with N-heterocyclic moieties: two decades of progress / T. Wang [et al.] // Polymer Chemistry. 2020. Vol. 11. P. 3095–3114. https://doi.org/10.1039/D0PY00336K.

Research progress in the design and synthesis of herbicide safeners: a review / L. Jia [et al.] // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2022. Vol. 70. P. 5499–5515. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c01565.

N-Acetonitrile functionalized 3-nitrotriazole: Precursor to nitrogen rich stable and insensitive energetic materials / P. Bhatia [et al.] // Energetic Materials Frontiers. 2024. Vol. 5. P. 8–16. https://doi.org/10.1016/j.enmf.2024.01.003.

Nitro compounds as the core structures of promising energetic materials and versatile reagents for organic synthesis / S.G. Zlotin [et al.] // Russian Chemical Reviews. 2020. Vol. 89. P. 1–54. https://doi.org/10.1070/rcr4908.

Grigoriev Y.V. Alkylation of 3-nitro-1,2,4-triazole with allyl bromide and cyclo-hexa-1,3-diene in acid medium // Russian Journal of Organic Chemistry. 2012. Vol. 48. P. 610–612. https://doi:10.1134/s1070428012040288.

Chipen G.I. Alkylation of 5-nitro-1,2,4-triazol-3-one // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1969. Vol. 5. P. 123–124. https://doi.org/10.1007/BF01031789.

Synthesis and Physicochemical Properties of Energetic 1,2,4,5‐Tetrazinyl Derivatives of 5‐Nitro‐2,4‐dihydro‐1,2,4‐triazol‐3‐one / G.F. Rudakov [et al.] // Chemistry Select. 2021. Vol. 6. P. 7654–7662. https://doi.org/10.1002/slct.202102160.

Этилирование 3-нитро-1,2,4-триазол-5-она диэтилсульфатом / И.А. Крупнова [и др.] // Ползуновский Вестник. 2016. № 4–1. С. 124–126.

Pramod P., Poonam C., Nilesh C. Synthesis of N-Methyl triazolone derivatives as Antitubercular agent: Synthesis new series of Triazolone derivatives fused with aromatic Aldehyde for anti-tubercular activity. Lon-don : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2022. 120 p.

Synthesis and antitubercular activity of some novel N-methyl triazolone derivatives / P. Pramod [et al.] // Der Pharma Chemica. 2014. Vol. 6. P. 131–136.

Click chemistry based regioselective one‐pot synthesis of coumarin‐3‐yl‐methyl‐1,2,3‐triazolyl‐1,2,4‐triazol‐3(4H)‐ones as newer potent antitubercular agents / S.M. Somagond [et al.] // Arch Pharm Chem Life Sci. 2019. 352. 1900013. https://doi.org/10.1002/ardp.201900013.

Microwave assisted regioselective synthesis of quinoline appended triazoles as potent anti-tubercular and antifungal agents via copper (I) catalyzed cycloaddition / A.R. Nesaragi [et al.] // Bioorganic & Me-dicinal Chemistry Letters. 2021. Vol. 41. 127984. https://doi.org/10.1016/j.bmcl. 2021.127984.

The Medicinal Chemistry of 3-nitro-1,2,4-triazoles: Focus on Infectious Diseases / R.R.F. França [et al.] // Current Topics in Medicinal Chemistry. 2021. Vol. 21. P. 2072–2100. https://doi.org/10.2174/1568026621999210902124524.

Methylation of 3-nitro-1,2,4-triazol-5-one / T.P. Kofman [et al.] // Journal of Organic Chemistry. 1980. Vol. 2. P. 420–425. https://doi.org/10.1002/chin.198024180.

Krupnova, I.A. A New Selective Method for the Synthesis of 1-Alkyl-3-nitro-1,2,4-triazol-5-ones // Chem-istry for Sustainable Development. 2019. Vol. 27. P. 402–407. https://doi.org/10.15372/CSD2019157.

Adamantylazoles: VIII. Acid-catalyzed adaman-tylation of 1,2,4-triazol-5-ones / A.D. Amandurdyeva [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. 2004. Vol. 8. P. 1277–1281. https://doi.org/10.1007/s11176-005-0151-z.

Адамантилирование 1-алкил-3-нитро-1,2,4-триазол-5-онов / Г.Т. Суханов [и др.] // Южно-Сибирский Научный Вестник. 2017. № 4. С. 117–120.

Kofman T. 3-Nitro-1,2,4-triazol-5-one deriva-tives // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1981. Vol. 4. P. 406–412. https://doi.org/10.1007/bf00503348.

Kofman T.P. α-Oxides in reaction with N–H ac-ids of the heterocyclic series. IV. Alkylation of 1-methyl-3-nitro-1,2,4-triazol-5-one with olefin oxides // Chemistry of Heterocyclic Compounds. 1977. Vol. 13. P. 1129–1132. https://doi.org/10.1007/BF00480153.

Кофман Т.П. Развитие химии 3-нитро-5-R-1,2,4-триазолов в Технологическом институте. Часть 1. (Обзор) // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2010. № 7. С. 42–48.

Синтез, кинетика и механизм реакции алкилирования салицилата калия аллилбромидом / А.К. Брель [и др.] // Бутлеровские сообщения. 2012. № 5. С. 60–63.

Synthesis and Some Transformations of 5-Aryl-4-(4-halogenaroyl)-3-hydroxy-1-cyanomethyl-3-pyrrolin-2-ones / V.L. Gein [et al.] // Russian Journal of General Chemistry. 2020. Vol. 90. P. 2225–2229. https://doi.org/10.1134/ S1070363220120026.

Potential Antitumor Agents, VIII1) Allyl, Propar-gyl and Cyanomethyl Esters of Imidazo[2,1-b]thiazole-5-carboxylic Acids / A. Andreani [et al.] // Archiv Der Phar-mazie. 1983. Vol. 316. Р. 141–146. https://doi.org/10.1002/ ardp.19833160210.