Изучение кинетики реакции нуклеофильного замещения 7-амино-3-трет-бутил-4-оксо-8-циано-6Н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазина хлористым бензилом

Целью работы являлось изучение кинетики реакции нуклеофильного замещения между 7-амино-3-третбутил-4-оксо-8-циано-6Н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазином и хлористым бензилом.

Методы исследования. 7-амино-1-бензил-3-трет-бутил-4-оксо-8-циано-6Н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазин синтезировали по реакции нуклеофильного замещения взаимодействием 7-амино-3-трет-бутил-4-оксо-8циано-6н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазина с хлористым бензилом.

С помощью спектрометра ИК-Фурье AgilentCary 660 FTIR были получены ИК-спектры исходного и полученного соединений. УФ-спектры снимали на спектрофотометре UV-1800 фирмы Shimadzu. Для определения температуры плавления использовали цифровой прибор STUART фирмы "Meltingpoint" SMP30 с разрешением 0,1°С.

Кинетический контроль протекания изучаемого процесса проводили методом ТСХ (планарная хроматография). При проведении анализа использовали  хроматографические пластинки марки Sorbfil ПТСХ-АФ-В-УФ, обладающие высокой эффективностью. Проявление хроматограмм проводили при длине волны 254 нм с использованием видеоденситометра "SORBFIL" на базе осветительной камеры. Обработка хроматограмм проводилась в программе для ЭВМ Sorbflil TLCView 1.8.

Результаты. Взаимодействием 7-амино-3-трет-бутил-4-оксо-8-циано-6Н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазина и  хлористого бензила РhCH₂Cl получили белое кристаллическое вещество с Т_пл = 194,6…195,2°С. Выход продукта составил 1,1 г (79% от теоретического). При анализе  ИК-спектра полученного соединения выявлено наличие в его структуре: 1,2,4-триазинового кольца (при 943 и 1096 см^-1 были обнаружены пики,  характерные для «скелетных колебаний» триазинового кольца); пиразольного кольца (пики при 1591 и  1350 см^-1), группы NH₂ (при 3202 см^-1 проявлялся пик, соответствующий валентным колебаниям аминогруппы), группы С≡N (пик при 2220 см^-1), группы С=О (пик при 1702 см^-1), группы С(4)=О (пик при 1626 см^-1). Проанализировано существование пиков бензильной группы с использованием базы NIST. В УФ-спектре были отмечены переходы при 255 нм (π→σ* переход функциональной группы C=O) и 318 нм (π→π* переход ароматической системы).

Для определения кинетических параметров реакции данные, полученные с помощью метода ТСХ, обработали с помощью дифференциального и интегрального методов, а также методом Вант-Гоффа. 

Заключение. При проведении кинетических исследований было установлено, что нуклеофильное замещение между 7-амино-3-трет-бутил-4-оксо-8-циано-6Н-пиразоло[5,1-с][1,2,4]-триазином и хлористым бензилом имеет  порядок реакции 0,9 и  константу скорости 0,0064 мин^-1.

1. Миронович Л. М., Иванов С. М. Основы химии гетероциклических соединений / Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2020. 227 с.

2. Джоуль Дж., К. Миллс. Химия гетероциклических соединений. М.: Мир, 2004. 728 с.

3. Миронович Л. М., Промоненков В. К. 1,2,4-Триазины // Итоги науки и техники: ВИНИТИ. Серия: Органическая химия. 1990. Т. 22. 267 с.

4. Миронович Л. М., Подольникова А. Ю. Синтез и реакционная способность 7-амино-3-трет-бутилпиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4(6Н)-она // Журнал общей химии. 2014. Т. 84, вып. 12. С. 2064–2066.

5. Русинов В. Л., Чарушин В. Н., Чупахин О. П. Биологически активные азоло-1,2,4триазины и азолопиримидины // Известия Академии наук. Серия химическая. 2018. Т. 67, № 4. С. 573–599 с.

6. Миронович Л. М., Костина М. В. Synthesis of 8-R-7-amino-3-tert-butylpyrazolo[5,1c][1,2,4]triazin-4(6H)-ones derivatives // Химия гетероциклических соединений. 2011. № 10. С. 1555–1559.

7. Миронович Л. М., Иванов С. М. Пиразоло[1,2,4]триазины: синтез и химические свойства // Актуальные вопросы технических наук: теоретический и практический аспекты: коллективная монография. Уфа: Омега сайнс, 2017. С. 50–64.

8. Азоло[5,1-c]-1,2,4-триазины – новый класс противовирусных соединений / В. Л. Русинов, Е. Н. Уломский, О. Н. Чупахин, В. Н. Чарушин // Известия Академии наук. Серия химическая. 2008. Т. 57, № 5. С. 985–1014.

9. Вартанян Р. С. Синтез основных лекарственных средств. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. 845 с.

10. Пат. 2328274 Российская Федерация, МПК A61K 9/22, A61K 31/53, A61P 25/08, A61K 9/16, A61K 9/10. Препарат ламотриджин с контролируемым высвобождением / Надкарни Сунил Садананд; заявитель Торрент Фармасьютикалз ЛТД. № 2004139088/15; заявл. 06.06.2003; опубл. 10.07.2008, Бюл. № 19.

11. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия, технология и применение. М.: Химия, 1987. 712 с.

12. Захаренко В. А. Гербициды. М.: Агропромиздат, 1990. 240 с.

13. Ганиев М. М., Недорезков В. Д. Химические средства защиты растений. М.: Лань, 2006. 248 с.

14. Синтез новых производных пиридо[2',3':3,4]пиразоло[5,1-c][1,2,4]триазин4(6Н)-она / С. М. Иванов, Л.М. Миронович, Л. А. Родиновская, А. М. Шестопалов // Известия Академии наук. Серия химическая. 2017. № 6. С. 1126–1130.

15. Synthesis of a new imidazo[4',5':3,4]pyrazolo[5,1-c][1,2,4]triazine-4,8-dione heterocyclic system / S. M. Ivanov, L. M. Mironovich, P. N. Solyev, L. A. Rodinovskaya, A. M. Shestopalov // Journal of Heterocyclic Chemistry. 2018. Vol. 55, No. 2. P. 545–550.

16. Применение микроволнового нагрева в органическом синтезе / И. В. Целинский, А. А. Астратьев, А. С. Брыков // Журнал органической химии. 1996. № 10. С. 1699–1704.

17. Миронович Л. М., Новоточинов Д. А., Федяев В. С. Кинетические исследования реакции циклоконденсации цианоуксусного эфира с 4-амино-6-трет-бутил-3-метилсульфанил-5-оксо-1,2,4-триазином // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2018. Т. 8, № 3 (28). С. 123–131.

18. Миронович Л. М., Иванов С. М., Колотыркина Н. Г. Синтез 3-трет-бутил-4-гидрокси-1,4-дигидропиразоло[5,1-c][1,2,4]триазинов // Журнал органической химии. 2020. Т. 56, № 4. С. 547–556.

19. Миронович Л. М., Журавлева А. В., Ларина С. Э. Исследование ИК-спектров 3-трет-бутил-11-Х-10Н-[1,2,3]триазино[4’,5’:3,4]пиразоло[5,1-с][1,2,4]триазин-4(6H)-онов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 2(23). С. 135–142.

20. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. М.: Мир: Бином. Лаборатория знаний, 2012. 438 с.

21. Миронович Л. М., Федяев В. С. Кинетика циклоконденсации производных пи-разоло[5,1-c][1,2,4]триазина с бензальацетоном // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2018. Т. 8, № 1 (26). С. 134–141.