КИЇВСЬКА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ОСВІТИ
ім. П.Л. ШУПИКА

Панасенко Олександр Іванович

УДК 547.292:547.831:577.157.17 07

СИНТЕЗ, ПЕРЕТВОРЕННЯ, ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ТА БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АМІНО- І ТІОПОХІДНИХ 1,2,4-ТРИАЗОЛУ

15.00.02 — фармацевтична хімія та фармакогнозія

АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора фармацевтичних наук

Київ — 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі неорганічної хімії з курсом токсикологічної хімії Запорізького державного медичного університету Міністерства охорони здоров’я України.

Науковий консультант: доктор фармацевтичних наук, професор Книш Євгеній Григорович, Запорізький державний медичний університет, завідувач кафедри управління та економіки фармації

Офіційні опоненти: доктор фармацевтичних наук, старший науковий
співробітник Кривенчук Володимир Євдокимович, Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя МОЗ України, провідний науковий співробітник відділу гігієни полімерів і токсичних відходів

доктор фармацевтичних наук Даниленко Георгій Іванович, Інститут органічної хімії НАН України, провідний науковий співробітник лабораторії біологічно активних сполук

доктор фармацевтичних наук, професор Демченко Анатолій Михайлович, Чернігівський державний педагогічний університет ім. Тараса Шевченка МОН України, професор кафедри хімії

Провідна установа: Національний фармацевтичний університет Міністерства

охорони здоров’я України, кафедра фармацевтичної хімії, м. Харків

Захист відбудеться 12.05. 2005 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.613.04 при Київській медичній академії післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київської медичної академії післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика (04112, м. Київ, вул. Дорогожицька, 9).

Автореферат розісланий 07.04. 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Пилипчук Л.Б.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Впровадження в практику нових вітчизняних лікарських засобів, які б могли конкурувати з дорогими імпортними препаратами — одне з найважливіших соціальних та економічних завдань фармацевтичної галузі. Ключо-вим етапом створення оригінальних лікарських препаратів для боротьби з такими поширеними захворюваннями, як патології серцево-судинної системи, щитовидної залози, нервової системи, туберкульоз, запальні процеси та ін., є цілеспрямований синтез біологічно активних речовин з вираженим фармакологічним ефектом та низькою токсичністю.

Аналіз науково-технічної літератури за останні десятиріччя показав, що великі синтетичні можливості в напрямку створення нових ефективних лікарських субстанцій надають гетероциклічні сполуки, зокрема похідні 1,2,4-триазолу. Ядро 1,2,4-триазолу є структурним фрагментом багатьох синтетичних лікарських засо-бів. Запропоновано, наприклад, новий оригінальний лікарський препарат тіотри-азолін, який має гепатопротекторну, кардіопротекторну, ранозагоюючу та противі-русну активність.

Особливу зацікавленість викликають похідні 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу та 1,2,4-триазоліл-5-ілтіонів, як потенційні біологічно активні сполуки, серед яких можуть бути знайдені високоефективні лікарські засоби.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана у відповідності до плану науково-дослідних робіт Запорізького державного медичного університету з проблеми МОЗ України (номер державної реєстрації 196U13916, шифр теми 1Н 15000596).

Мета і задачі дослідження. Основною метою роботи є синтез нових високоефективних та малотоксичних сполук з потенційною протимікробною, протигрибковою, противірусною, депримуючою, діуретичною, протизапальною, анаболічною, токолітичною, аналептичною, ранозагоюючою, антиішемічною та іншими видами фармакологічної активності серед похідних 1,2,4-триазол-5-ілтіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу, встановлення закономірностей зв’язку між хімічною будовою і біологічною дією та впровадження в практику нових ефективних лікарських засобів на основі похідних 1,2,4-триазолу.

Для реалізації поставленої мети вирішувалися такі завдання:

1. На основі квантово-механічних розрахунків 1,2,4-триазол-5-ілтіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу і вивчення тіон-тіольної таутомерії похідних 1,2,4-триазол-5-ілтіонів визначити направленість реакцій алкілування цих сполук.

2. Дослідити реакції похідних 1,2,4-триазол-5-ілтіонів, 1,4,1ґ,4ґ-?етрагідро-(3,3?)-бі-1,2,4-триазоліл-5,5?-дитіону та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу з галогенал-канами, ?-галогенкислотами, їх естерами та ?-галогенкетонами.

3. Для вияснення взаємозв’язку “структура—дія” в біологічно активних сполуках катіонно-аніонної дії отримати стійкі солі 1,2,4-триазоліл-5-тіоацетатних кислот з неорганічними і органічними основами.

4. Вивчити взаємодію 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів з концернтро-ваною сульфатною, поліфосфатною кислотами, а також з ацилюючими агентами.

5. Розробити оптимальний метод і здійснити синтез іліденгідразидів 1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот, взаємодією гідразидів 1,2,4-триазол-5-ілтіоаце-татних кислот з аліфатичними, ароматичними альдегідами і кетонами.

6. Дослідити циклізацію 3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот та їх естерів з ароматичними альдегідами в присутності ангідриду ацетатної кислоти.

7. Вивчити умови перегрупування 4-аміно-1-алкіл-4Н-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів у водно-лужному середовищі.

8. Запропонувати найбільш економічний спосіб одержання 4-іліденаміно-1-алкіл(карбоксиметил, карбомоїлметил)-4Н-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів.

9. Методами інструментального аналізу вивчити фізико-хімічні властивості синтезованих сполук.

10. Дослідити біологічну активність синтезованих похідних 1,2,4-триазол-5-ілтіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу та зробити певні висновки відносно залеж-ності фармакологічної активності цих сполук від їх будови.

11. Виділити найбільш перспективні біологічно активні сполуки та передати їх на поглиблені фармакологічні дослідження як потенційні лікарські субстанції.

12. Для найбільш активної сполуки провести доклінічні дослідження на нешкідливість та специфічну активність.

13. Розробити технічні умови та лабораторні методики синтезу для найбільш активної сполуки.

14. Розробити АНД на субстанцію та лікарські форми для найбільш активної сполуки.

Об’єкт дослідження: похідні 4-аміно-4Н-1,2,4-триазолу, 1,2,4-триазол-5-ілтіони та продукти їх хімічних перетворень.

Предмет дослідження: способи синтезу, хімічні, фізико-хімічні та біологічні властивості похідних 4-аміно-4Н-1,2,4-триазолу, 1,2,4-триазол-5-ілтіону та продук-тів їх хімічних перетворень.

Методи дослідження: у роботі використані хімічні методи (реакції алкілування, етерифікації, гідразинолізу, нуклеофільного приєднання, циклізації), біохімічні методи (при дослідженні енергетичного стану міокарду білих щурів), фізико-хімічні методи (елементний аналіз, тонкошарова хроматографія, ІЧ-, УФ-спектроскопія, ПМР-, мас-спектрометрія, рентгеноструктурний аналіз), біологічні методи (вивчення проти-мікробної, протигрибкової, противірусної, депримуючої, діуретичної, протиза-пальної, ранозагоюючої і антиішемічної активності), математичної статистики (при вивченні біологічної активності синтезованих сполук), критичний аналіз одержа-них результатів та їх узагальнення.

Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано перспективний науковий напрямок в синтезі біологічно активних структур на основі похідних 4-аміно-4Н-1,2,4-триазолу та 1,2,4-триазол-5-ілтіону при цьому одержано більш як 260 нових сполук.

Розроблено ефективні методи одержання 5-алкілтіо-, 5-гетерилтіо-, 5-ацилалкілтіо-, 5-карбоксиалкілтіо-, 5-алкоксикарбонілметилтіо-, 5-гідразинокарбоніл-метилтіо-, 5-бензиліденгідра-зинокарбонілметилтіо- 3-(3-R-1,2,4-триазоліл-5-тіометил)-1,2,4-триазолів, а також похідних 6-(3-R-1,2,4-триазоліл-5-тіометил)-3-R-1,2,4-триазоло-
(3,2-в)-тіазолу і 3-(3-R-1,2,4-триазоліл-5-тіометил)-2-іліден-1,2,4-триазоло(3,2-в)-тіазол-3(2H)-онів, зазначені методи мають препаративне значення.

Вивчена тіон-тіольна таутомерія для, 3-(2-бромфеніл)-1,2,4-триазол-5-тіону та 3-(2-фенілхіноліл-4-іл)-1,2,4-триазол-5-тіону.

На основі квантово-механічних розрахунків визначено направленість реакцій алкілування 3-R-1,2,4-триазол-5-тіонів та 4Н-4-аміно(алкіламіно)-1,2,4-триазолів.

Вперше визначені константи pKa та pKb для 5-карбоксиалкілтіо-1,2,4-триазолів.

Наведено ймовірні механізми замикання тіазолового циклу при внутрішньо молекулярній конденсації 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів та 1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот під дією циклізуючих агентів та ацилюючих засобів.

Вперше за даними рентгеноструктурного аналізу остаточно встановлено будову продуктів циклізації 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів та 1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот під дією циклізуючих агентів та ацилюючих засобів.

Проведено науково обґрунтований цілеспрямований синтез більш як 300 сполук похідних 4-аміно-4Н-1,2,4-триазолу, 1,2,4-триазол-5-ілтіону та продуктів їх хімічних перетворень, для яких вивчено гостру токсичність, протимікробну, проти-грибкову, противірусну, депримуючу, діуретичну, протизапальну, Анабо-лічну, токолітичну, аналептичну, ранозагоюючу, антиішемічну активність, а також вплив на мозковий кровообіг і скорочувальну активність матки. Вперше серед похідних 1,2,4-триазолу виявлені не відомі раніше види біологічної актив-ності (вплив на мозковий кровообіг і скорочувальну активність матки), що свідчить про новизну та пріоритет досліджень. Наукова новизна роботи підтверджена 3 патентами України.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені препаративні методи синтезу 5-алкілтіо-, 5-ацилалкілтіо-, 5-карбоксиалкілтіо-, 5-алкоксикар-бонілметилтіо-, 5-гідразинокарбонілметилтіо-, 5-бензиліденгідразинокарбоніл метилтіо-3-R-1,2,4-триа-золів, похідних тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазола, тіазоло(2,3-с)-1,2,4-триа-зола, а також
1-алкіл(карбоксиметил, карбомоїлметил)-4Н-4-аміно-1,2,4-триа-зол-1-іум галогенідів їх 4-іліденпохідних, 4-алкіламіно-4Н-1,2,4-триазолів і 1-алкіл-4Н-4-алкі-ламіно-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів, які мають практичне значення для розроб-ників лікарських препаратів, а також для науковців в галузі органічного синтезу.

Результати дослідження на гостру токсичність, протимікробну, протигрибкову, противірусну, депримуючу, діуретичну, протизапальну, анаболічну, токолі-тичну, аналептичну, ранозагоюючу, антиішемічну активність, а також вплив на мозковий кровообіг і скорочувальну активність матки надали змогу встановити закономірності впливу структурних змін похідних 4-аміно-4Н-1,2,4-триазолу, 1,2,4-триазол-5-ілтіону та продуктів їх хімічних перетворень на фармакологічний ефект.

Встановлено, що морфолінію 3-(піридин-4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетат, виявляє високу кардіопротективну активність і низьку токсичність.

Проведено вивчення специфічної активності сполуки морфолінію 3-(піридин-
4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетат (румосол), при цьому досліджувалась антигіпок-сична, церебропротекторна, кардіопротекторна активність, в тому числі і на моделі відновлення серцевої діяльності. Вивчена нешкідливість морфолінію 3-(піридин-
4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетату (румосол).

Порівняльне вивчення впливу на мозковий кровообіг тіотриазоліну, пірацетаму і морфолінію 3-(піридин-4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетату (румосолу) дозволило запро-понувати новий ноотропний лікарський засіб, який захищено патентом України.

Розроблені і затверджені лабораторні методики і технічні умови синтезу морфолінію 3-(піридин-4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетату (румосол) та напівпро-дуктів його одержання, які випускаються на Львівському заводі “Реактив”.

Розроблена для подання до Державного фармакологічного центру МОЗ України аналітично-нормативна документація на субстанцію морфолінію 3-(піридин-4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетат (румосол) та 1% розчин в ампулах.

Результати наукових досліджень впроваджено в науково-дослідну роботу та навчальний процес вищих навчальних закладів України.

Особистий внесок здобувача. У ході роботи над дисертацією особисто автором визначена мета дослідження, шляхи її реалізації, планування та виконання експериментальної частини роботи, проведена статистична обробка та узагаль-нення одержаних результатів, формування основних положень та висновків, які захищаються. Розроблені та визначені науково-методичні підходи щодо синтезу, встановлення будови та біологічних досліджень похідних 4-аміно-4Н-1,2,4-триа-золу та 1,2,4-триазол-5-ілтіону. Співавторами наукових праць є науковий консуль-тант, а також науковці разом з якими проводились спільні дослідження фізико-хімічних та біологічних властивостей синтезованих сполук.

Апробація результатів дисертації. Основні фрагменти результатів дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на науково-практичних конференціях по створенню та апробації нових лікарських засобів “Лекарства — человеку” (Харків, 1996, 1998, 1999, 2000, 2002, 2003, Каунас, 1997, Москва, 1997), науково-практичній конференції “Досягнення сучасної фармації — в медичну практику” (Харків, 1996), науково-практичній конференції, присвяченій 75-річчю Української фармацевтичної академії “Досягнення сучасної фармації” (Харків, 1996), науково-практичній конференції, присвяченій 15-й річниці фармацевтич-ному факультету Ярославської державної медичної академії “Состояние и перспективы современного лекарствоведения” (Ярославль, 1997), республіканській науковій конференції “Научные направления в создании лекарственных средств в фармацевтическом секторе Украины” (Харків, 2000), V національному з’їзді фармацевтів України “Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті” (Харків, 1999), IХ російському національному конгресі “Человек и лекарство” (Москва, 2002), Х російському національному конгресі “Человек и лекарство” (Москва, 2003), всеукраїнській науково-практичній конфе-ренції “Вчені України — вітчизняній фармації” (Харків, 2000), Міжнародній конференції “Хімія азотовмісних гетероциклів” (ХАГ-2000), (Харків, 2000), міжкафедральному засіданні фармацевтичного факультету Запорізького держав-ного медичного університету (Запоріжжя, 2004).

Повнота опублікування основних положень дисертації. За матеріалами дисертації опубліковано 81 робота, які в повній мірі відображають її зміст, із них 25 статей у наукових фахових виданнях, в тому числі 5 одноосібних, 3 патенти України, 32 тези доповідей та 21 робота в інших виданнях.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 412 сто-рінках машинописного тексту, складається з вступу, огляду літератури, п’яти розділів експериментальних досліджень, висновків, списку літератури (33 стор.) та 9 додатків (79 стор.). Робота проілюстрована 74 таблицями (47 стор.), 13 рисунками та 81 схемами. Бібліографія включає 294 назви джерел літератури, в тому числі 166 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Алкілування 1,2,4-триазол-5-тіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолів
галогеналканами

Вибір похідних 1,2,4-триазол-5-тіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу як об’єкту для синтезу біологічно активних речовин зумовлений результатами аналізу літературних джерел, котрі свідчили про високу біологічну активність в даному ряді сполук. Синтез похідних 1,2,4-триазол-5-тіонів 4 та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу 5 здійснено циклізацією ацилтіосемікарбазидів або взаємодією гідразину з карбо-новими кислотами відповідно (схема 1).

4 а R=Н; б R=СН3; в R=C3Н7-н; г R=С6Н5; д R= С6Н4Br-о; е R= 4-піридил;
ж R= фенілхінолін-4-іл; з R=3-(3-метил-1,2,4-триазол)-5-тіометил; і R=3-(4-піридил)-1,2,4-триазол-5-тіометил; к R=R1=феніл; л R=4-піридил; R1=феніл
5 а R=H; б R=CH3

Схема 1. Синтез 1,2,4-триазол-5-тіонів та 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолів

Будову синтезованих сполук підтверджено за допомогою мас-спектрометрії.

Для 5-тіопохідних 1,2,4-триазолу необхідно припустити існування п’яти таутомерних форм, дві з яких мають форму тіону, а три — тіолу А-Д (схема 2). Таким чином, теоретично алкілування 1,2,4-триазол-5-тіонів може проходити як по атому нітрогену, так і по атому сірки з утворенням п’яти індивідуальних сполук або їх суміші.

Схема 2. Таутомерія 5-тіопохідних 1,2,4-триазолу

Для прогнозування напрямку алкілування 1,2,4-триазол-5-тіонів 4 були вивченні УФ-спектри поглинання сполук 4 д, є, при цьому було встановлено, що ці сполуки у лужних розчинах існують переважно у тіольній формі.

Квантово-механічні розрахунки молекул свідчать, що найбільшу електронну густину в 1,2,4-триазол-5-тіонах має атом сірки (-0,778 — -0,622).

Таким чином, дані теоретичних розрахунків 1,2,4-триазол-5-тіонів дозволяють припустити, що алкілування цих сполук повинно проходити по атому сірки з утворенням відповідних S-похідних.

Алкілування тіонів 4 галоїдними алканами (пропілбромід, ізопропілхлорид, пентилбромід, гептилбромід, нонілбромід, децилхлорид, циклогептилхлорид), проводилось нами в середовищі етанолу в присутності лугу. Після двогодинного нагрівання реакційну суміш фільтрують, розчинник випаровують, отримують сполуки 6—7 (схема 3).

4 R=2-бромфеніл, або 2-фенілхінолін-4-іл; 6 а R1=С3Н7-н; б R1=С3Н7-і; в R1=С5Н11-н;
г R1=С9Н19-н; 7 а R1=С5Н11-н; б R1=С10Н21-н в R1=циклогексил; г R1=4-нітрофеніл;

Схема 3. Синтез 3-R-5-алкілтіо-1,2,4-триазолів

Алкілування 1,4,1?,4ґ-?етрагідро-3,3?-бі-1,2,4-триазоліл-5,5?-дитіону (8) гало-їдними алканами (бромистий пентил, хлористий ноніл, хлористий бензил) та хлороцтовою кислотою проходить в середовищі етанолу подвійною кількістю алкілуючого агенту в присутності подвійної кількості лугу. Цільові продукти реакції 9 а—г отримують шляхом випаровування розчинника (схема 4).

9 а R=С5Н11-н; б R=С9Н19-н; в R=СН2-С6Н5; г R=СН2СООН

Схема 4. Синтез 3-R-5-(3-R-1,2,4-триазол-5-іл)-1,2,4-триазолів

Молекула 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу (5 а), а також 3,5-диметил-4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу (5 б) теоретично може вступати в реакцію с галогеналканами по
N1-, N2-атому або по аміногрупі. Тому, приступаючи до вивчення взаємодії сполук
5 а,  б з галогеналканами, нами проведені квантово-механічні розрахунки молекул.

Враховуючи квантово-механічні розрахунки, слід припустити, що алкілування сполук 5 а, б повинно протікати по N1-атому з утворенням відповідних солей
10 а—ж.

Нами при взаємодії сполук 5 а, б з галогеналканами (пропілбромід, пентил-бромід, октилбромід, нонілйодид, децилйодид, бензилхлорид) в етанолі у всіх випадках отримані індивідуальні кристалічні речовини, водні розчини яких мають нейтральну реакцію (схема 5).

10 a R1=C9H19-н, X=Cl; б R1=C3H7-н, X=Br; в R1=C5H11-н, X=Br; г R1=C7H15-н, X=Br; д R1=C9H19-н, X=J;
е R1=C10H21-н, X=J; ж R1=CH2-C6H5, X=Cl.

Схема 5. Алкілування 3,5-диметил-4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу

Квантово-механічні розрахунки аміну 5 б показують, що синтезувати прямим алкілуванням 4Н-4-алкіламіно-1,2,4-триазоли неможливо. Тому для синтезу цих сполук нами було використано перегрупування. Зазначене перегрупування протікає при нагріванні водних розчинів галогенідів 10 а—ж з еквівалентною кількістю лугів при температурі 70°С. Можна припустити, що на першій стадії перегрупування відбувається атака гідроксильних іонів по 5 положенню 1,2,4-триазольного циклу. В подальшому здійснюється розкриття триазольного циклу з утворенням відповідного ацетилгідразину. На наступних стадіях відбувається переацетилювання та замикання 1,2,4-триазольного циклу з утворенням відповідних 1,2,4-триазолів
11 а—е (схема 6).

11 a R=C3H7-н; б R=C5H11-н; в R=C7H15-н; г R=C9H19-н; д R=C10H21-н;
е R=CH2-C6H5

Схема 6. Перегрупування 3,5-диметил-4-аміно-1-алкіл-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів

Як свідчать квантово-механічні розрахунки молекул 4Н-4-алкіламіно-1,2,4-триазолів (11 а—е), незважаючи на наявність замісника по аміногрупі, атоми нітрогену в положенні 1 і 2 мають найбільший негативний заряд, тому алкілування сполук 11 а—е повинно проходити по N1 або N2 атомах нітрогену ядра 1,2,4-триазолу.

Вказана реакція проводилась нами нагріванням сполук 11 б, г з октил-йодидом, нонілйодидом, децилйодидом або бензилхлоридом в середовищі етанолу на протязі 6 годин.

Після закінчення реакції суміш випаровували, а залишок перекрис-талізовували. Таким чином, були отримані галогеніди 12 а-е, які являють собою білі або жовтуваті кристалічні речовини важко розчинні у воді, розчинні в органічних розчинниках (схема 7).

12 a R=C7H15-н, R1= C8H17-н, X= I; б R=C7H15-н, R1=C9H19-н, X= I;
в R=C7H15-н, R1=C10H21-н, X=I; г R=C7H15-н, R1=CH2C6H5, X=Cl;
д R=C9H19-н, R1=C9H19-н, X=I; е R=C9H19-н, R1=C10H21-н, X=I.

Схема 7. Алкілування 3,5-диметил-4Н-4-алкіламіно-1,2,4-триазолів галогеналканами

Бензиліденпохідні 13—16 синтезовані нами взаємодією відповідних амінів з ароматичними альдегідами в середовищі ацетатної кислоти (схема 8).

10 а R=H, R1=C9H19-н; X=Cl; б R=CH3, R1=C3H7-н; X=Br; в R=CH3, R1=C5H11-н; X=Br; г R=CH3, R1=CH2C6H5; X=Cl; 13 R завжди Н, R1 завжди C9H19-н; X завжди Cl;
а R2=С6Н4Br-п; б R2=С6Н4-ОН-о; в R2=С6Н4ОСН3-о; г R2=С6Н4ОСН3-м;
д R2=С6Н4ОСН3-п; е R2=С6Н4NO2-о; ж R2=С6Н4NO2-м; з R2=С6Н4N(СН3)2-п;
і R2=С6Н3Cl2-2,4; к R2=С6Н3-(ОСН3)2-2,4; л R2=С6Н3-ОН-2-Br-5; м R2=нафтил-2-ол 14 R завжди CН3, R1 завжди C3H7-н; X завжди Br; а R2=С6Н4Br-п; б R2=С6Н4-ОН-о;

в R2=С6Н4ОСН3-м; г R2=С6Н4ОСН3-п; д R2=С6Н4NO2-о; е R2=С6Н4NO2-м;
ж R2=С6Н4N(СН3)2-п; з R2=С6Н3Cl2-2,4; і R2=С6Н3-(ОСН3)2-2,4; к R2=С6Н3-ОН-2-Br-5; л R2=С6Н3-ОН-2-NO2-5; 15 R зажди CН3, R1 завжди C5H11-н; X завжди Br;
а R2=С6Н4Br-п; б R2=С6Н4-ОН-о; в R2=С6Н4ОСН3-м; г R2=С6Н4ОСН3-п;
д R2=С6Н4NO2-о; е R2=С6Н4NO2-м; ж R2=С6Н4N(СН3)2-п; з R2=С6Н3Cl2-2,4; і R2=С6Н3-(ОСН3)2-2,4; к R2=С6Н3-ОН-2-Br-5; л R2=С6Н3-ОН-2-NO2-5; 16 R завжди CН3, R1 завжди C H2-C6H5; X завжди Cl; а R2=С6Н4Br-п; б R2=С6Н4ОСН3-о; в R2=С6Н4ОСН3-п;
г R2=С6Н4NO2-м; д R2=С6Н4N(СН3)2-п; е R2=С6Н3-(ОСН3)2-2,4; ж R2=С6Н3-ОН-2-Br-5;
з R2=С6Н3-ОН-2-NO2-5.

Схема 8. Бензиліденпохідні 1-алкіл-4-аміно-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів
та 1-алкіл-3,5-диметил-4-аміно-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів

Відомо, що перша стадія цієї реакції — приєднання по карбонілу проходить швидко, після чого наступає друга стадія — дегідратація, яка каталізується кислотами.

У зв’язку з тим, що ми проводили реакцію в розчині концентрованої ацетатної кислоти, додавання каталізатору було непотрібним.

2. Взаємодія 1,2,4-триазол-5-тіонів і 4H-1,2,4-триазол-4-іламінів з ?_галогенкислотами, їх похідними та ?-галогенкетонами

З метою пошуку біологічно активних речовин нами синтезовані 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатні кислоти взаємодією тіонів 4 з хлорацетатною кислотою. При нагріванні вихідних у воді утворюються хлороводневі солі 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот (17). Відповідні кислоти 18 а—з отримують після додавання до реакційної суміші еквівалентної кількості натрію ацетату (схема 9).

18 a R=R1=H; б R=H, R1=C3H7-н; в R=C6H5, R1=H; г R=C6H4-Br-o, R1=H;
д R=2-фенілхінолін-4-iл, R1=H; e R=3-(3-метил-1,2,4-триазол-5-ілтіометил)-, R1=H; ж R=3-(3-піридил-4-iл)-1,2,4-триазол-5-ілтіометил)-, R1=H; з R=R1=C6H5;
і R=C6H5, R1=4-піридил.

Схема 9. Синтез 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот

Естери 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот (19) синтезовані нами з метою зменшення кислих властивостей у цих сполук та пролонгації біологічної дії. Естери вказаних вище кислот 19 а—з отримано нами двома методами. Перший метод передбачає взаємодію відповідних тіонів 4 з естерами галогена-цетатних кислот у присутності еквімолекулярної кількості лугу.

Другий метод передбачає етерифікацію вказаних вище кислот 18 (метиловим, етиловим, ізопропіловим, бутиловим, ізобутиловим та ізоаміловим спиртами при наявності каталітичної кількості концентрованої сульфатної кислоти (схема 10).

4 а R=С6Н5Br-o; б R=2-фенілхінолін-4-іл; 18 а R=С6Н5Br-o; б R=2-фенілхінолін-4-іл; 19 а R=С6Н5Br-o; R1=CH3; б R=С6Н5Br-o; R1=C2H5; в R=С6Н5Br-o; R1=C3H7-н;
г R=С6Н5Br-o; R1=C4H9-н; д R=С6Н5Br-o; R1=C4H9-і; е R=С6Н5Br-o; R1=C5H11-н;

ж R=С6Н5Br-o; R1=C5H11-і; з R=2-фенілхінолін-4-іл; R1=C2H5; і R=2-фенілхінолін-4-іл; R1=C3H7-і; к R=2-фенілхінолін-4-іл; R1=C4H9-н; л R=2-фенілхінолін-4-іл; R1=C4H9-і;

Схема 10. Синтез естерів 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот

Висока біологічна активність багатьох гетерилкарбонових кислот, а також та важлива роль, яку вони відіграють в біохімічних процесах живих організмів приваблюють до цих сполук увагу багатьох вчених, які працюють в галузі створення лікарських препаратів.

Більшість гетерилкарбонових кислот у тому числі і 1,2,4-триазоліл-5-тіоацетатні кислоти важко розчинні у воді, тому для синтезу водорозчинних сполук, синтезовані солі 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот.

Для біологічних досліджень нами синтезовані солі 3-(3-R-1,2,4-триазоліл-5-тіометил)-1,2,4-триазоліл-5-тіоацетатних кислот як з органічними, так і неорга-нічними основами.

Солі 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот 20 а-і, 21 а,б, 22 а,б, 23 а,б з органічними основами (диметиламін, диетиламін, моноетаноламін, диетаноламін, синтезовані нами нагріванням вихідних кислот 18 з амінами в середовищі етанолу і подальшому випаровуванні розчиннику (схема 11).

Солі 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот з морфоліном 23 а,б та піпе-ридином 24 а—в, отримані нами нагріванням вихідних кислот 18 в бутанолі, після охолодження реакційної суміші цільові продукти відфільтровували (схема 11).

18 а R1=Н, R=С3Н7-н; б R1=Н, R=2-фенілхінолін-4-іл; 20 а R=R1=Н, R2=СН3;

б R=R1=Н, R2=С2Н5; в R=С3Н7-н, R1=Н, R2=СН3; г R=С3Н7-н, R1=Н, R2=С2Н5;

д R=С6Н5, R1=Н, R2=СН3; е R=С6Н5, R1=Н, R2=С2Н5; ж R=R1=С6Н5, R2=СН3;

з R=R1=С6Н5, R2=С2Н5; і R=4-піридил, R1=С6Н5, R2=СН3; 21 а R=С3Н7-н, R1=Н;

б R=2-фенілхінолін-4-іл; R1=Н; 22 а R=С3Н7-н, R1=Н; б R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=Н; 23 а R=С3Н7-н, R1=Н; б R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=Н; 24 а R=С3Н7-н, R1=Н; б R=4-піридил, R1=Н; в R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=Н;

Схема 11. Синтез солей 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот
з органічними основами

Амонійні 25 а, калієві і натрієві 27 а, 28 б солі 3-(2-фенілхінолін-4-іл-)-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатної кислоти (18 а) синтезовані нами взаємодією відповідної кислоти з амоніаком, натрію або калію гідроксидом в водному середовищі з пода-льшим випаровуванням розчинника. Кальцієва сіль 2-(3-(2-фенілхінолін-4-іл)-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатної кислоти (27 а) отримана нами нагріванням кислоти 18 а з кальцію карбонатом у водному середовищі до повного розчинення вихідних речо-
вин. Після закінчення реакції реакційну суміш охолоджують, а кальцієву сіль 27 а відфільтровують. Магнієва (28 а) і цинкова (28 б) солі отримані нами нагріванням кислоти 18 а з магнію або кальцію оксидом у воді до повного розчинення осаду. Цільові продукти реакції відфільтровують після охолодження реакційної суміші (схема 12).

18 а R=2-фенілхінолін-4-іл; 25 а R=2-фенілхінолін-4-іл; 26 а R=2-фенілхінолін-4-іл, Ме=К; б R=2-фенілхінолін-4-іл, Ме=Na; 27 а R=2-фенілхінолін-4-іл; 28 а R=2-фенілхінолін-4-іл, Ме=Mg; б R=2-фенілхінолін-4-іл, Me=Zn.

Схема 12. Синтез солей 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот
з неорганічними основами

В подальшому ми вивчали дію ?-галогенкетонів на 1,2,4-триазол-5-тіони. Нами встановлено, що при нетривалому (1 година) нагріванні тіонів 4 з ?_галогенкетонами
в етанолі в присутності лугів утворюються 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилета-нони (30 а—ж).

Як і в попередніх випадках, ми вважаємо, що реакція тіонів 4 з ? галогенкетонами проходить по атому сірки (схема 13).

4 а R=C6H4-Br-o, б R=2-фенілхінолін-4-іл; 31 а R=C6H4-Br-o, R1=С6Н5; б R=C6H4-Br-o, R1=С6Н4-Cl-п; в R=C6H4-Br-o, R1=С6Н4-NO2-п; г R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=С6Н5;
д R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=С6Н4-Br-п; ж R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=С6Н4-NO2-п;

Схема 13. Синтез 1-арил-2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-етанонів

Циклізації 1-арил-2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-етанонів під дією різних циклізу-ючих агентів присвячено декілька праць вітчизняних і закордонних авторів. При цьому результати отримані різними авторами суперечливі. Виходячи з цього, становило безсумнівний теоретичний і практичний інтерес детально вивчити цю реакцію.

Для похідних 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів теоретично можливі три таутомерні форми — 2-(1Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанони (32), 2-(2Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанони (33), і 2-(4Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилета-нони (34) (схема 14). При цьому, циклізація сполук 31 а—ж під дією різних циклі-зуючих агентів може протікати як по N2, так і N4-атому з утворенням тіазоло(2,3-с)-1,2,4-триазолів (35), тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолів (36) або суміші цих речовин.

Нами встановлено, що нагрівання 3-метил-2Н-1,2,4-триазол-5-тіону з фена-цилбромідом у спирті протягом 8 годин призводить до утворення індивідуальної сполуки, що по своїх фізико-хімічних властивостях відповідає 2-(3-метил-2Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-фенілетанону. В цих умовах не відбувається утворення біциклів 35 або 36. При дії на арилетанони 31 концентрованої сульфатної кислоти на протязі 24 годин або нагріванні в поліфосфатній кислоті утворюються індивідуальні
сполуки, які за елементним складом і фізико-хімічними даними відповідають біциклічним похідним тіазоло(2,3-с)-1,2,4-триазолу (35) або тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу (36).

Для остаточного вирішення питання про будову цих сполук, структура сполуки 36 а підтверджена нами рентгеноструктурними дослідженнями. Наявність в молекулі зв’язку С(4А)-N(1А), С(4В)-N(1В) свідчить, що отримані нами сполуки мають структуру тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу (схема 14).

Схема 14. Структура похідних 2-R-6-R1-тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу

Результати досліджень свідчать, що в даному випадку проходить утворення похідних 2-R-6-R1-тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу. Циклізацію 2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів (31) в похідні 2-R-6-R1-тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу (36), очевидно, можна пояснити таким чином. Триазольний цикл, як слабка основа, дає солі з силь-ними кислотами. В зв’язку з цим, при поясненні напрямку циклізації ми вихо-дили з припущення, що вихідні речовини існують в вигляді солі. Але і в сильно кислому середовищі можливе існування рівноважної суміші, яка склада-ється із солі і вільної основи. Внутрішньомолекулярна циклізація етанонів 31 проходить регіоселективно

по N1 (N2- i N4-атоми не здатні до електрофільної атаки) з утворенням речовини структури 36 (схема 15).

36 a R=CH3, R1=C6H5; б R=C6H4Br-o, R1=C6H5;
в R=C6H4Br-o, R1=C6H4-Cl-п; г R=C6H4Br-o, R1=C6H4-OH-п;
д R=C6H4Br-o, R1=C6H4-NH2-п, е R=C6H4Br-o, R1=C6H4-NO2-п
ж R=2-фенілхіноліл-4-іл, R1=C6H5; з R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=C6H4Br-п;
і R=2-фенілхінолін-4-іл, R1=C6H4-NO2-п.

Схема 15. Циклізація 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-(4-R1-феніл)-етанонів
в похідні 2-R-6-R1-тіазоло(2,3-в)-1,2,4-триазолу

Продовжуючи дослідження по пошуку біологічно активних речовин в ряді S-заміщених 2,4-дигідро-1,2,4-триазол-5-тіонів, нами вивчена взаємодія 3-R-2-(1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів (31) з мурашиною кислотою і ангідридом ацетатної кислоти.

Взаємодія арилетанонів 31 з ацилюючими агентами може проходити не одно-значно, утворюючи три індивідуальні сполуки: 2-(1-ацил-3-R-1Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанони (37), 2-(2-ацил-3-R-1Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанони (38), 2-(4-ацил-3-R-1Н-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанони (39) або їх суміш (схема 16).

За допомогою тонкошарової хроматографії встановлено, що у всіх випадках утворюються індивідуальні сполуки, структуру сполук 37—39 встановлено шляхом перетворення їх в біциклічні сполуки 40.

39 а R=Н, R1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; б R=СН3, R1=С6Н4-Br-п, R2=Н; в R=СН3, 1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; г R=С6Н5, R1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; д R=СН3, R1=С6Н4-Br-п, R2=СН3; е R=СН3, R1=С6Н4-NO2-п, R2=СН3; ж R=С6Н5, R1=С6Н5, R2=СН3; з R=С6Н5, R1=С6Н4-Br-п, R2=СН3; і R=С6Н5, R1=С6Н4-NO2-п, R2=СН3. 40 а R=Н, R1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; б R=СН3, R1=С6Н4-Br-п, R2=Н; в R=СН3, R1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; г R=С6Н5, R1=С6Н4-NO2-п, R2=Н; д R=СН3, R1=С6Н4-Br-п, R2=СН3; е R=СН3, R1=С6Н4-NO2-п, R2=СН3; ж R=С6Н5, R1=С6Н5, R2=СН3; з R=С6Н5, R1=С6Н4-Br-п, R2=СН3; і R=С6Н5, R1=С6Н4-NO2-п, R2=СН3

Схема 16. Взаємодія 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-(4-R1-феніл)-етанонів
з ацилюючими агентами

Нами встановлено, що 2-(3-R-4-ацил-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-(4-R1-феніл)-етанони 39 а—і при нагріванні в ангідриді ацетатної кислоти в присутності натрію ацетату або при взаємодії з сумішшю мурашина кислота—ангідрид аце-

татної кислоти 1:2, в присутності натрію форміату циклізуються в похідні тіазоло-(2,3-с)-1,2,4-триазол-6-іларилметанону (40 а—і).

Показано, що арилметанони 40 а—і можуть бути одержані і в одну стадію нагріванням відповідних арилетанонів 31 в суміші мурашина кислота—ангідрид ацетатної кислоти 1:2, в присутності натрію форміату, або нагріванням вихідних арилетанонів 31 а—з з ангідридом ацетатної кислоти в присутності натрію ацетату. Будова синтезованих сполук 40 а—і підтверджена за допомогою рентгеноструктурного аналізу на прикладі сполуки 40 в. Наявність в молекулі зв’язку С(3)-N(3) свідчить про те, що синтезовані нами сполуки мають структуру тіазоло-(2,3-с)-1,2,4-триазол-6-іларилметанону (схема 17).

Схема 17. Структура похідних тіазоло-(2,3-с)-1,2,4-триазол-6-
іларилметанонів

Відомо, що багато вторинних спиртів (адреналін, мезатон, ефедрин, фентанол, анаприлін) виявляють високу фармакологічну активність. Однак синтез відповідних 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанолів мало доступний через відсутність відповідних галогенарилетанолів.

Необхідно зауважити, що синтез 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанолів має великий науковий і практичний інтерес для одержання біологічно активних сполук.

Нами вперше синтезовано ряд 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанолів відновленням відповідних 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-арилетанонів натрію боргідридом (схема 18).

41 aж a R=R1=R2=H, R3=C6H4Br-п; б R=C6H5, R1=R2=H, R3=C6H4Br-п;
в R=C6H5, R1=R2=H, R3=C6H4NO2-п; г R=C6H5, R1=C6H5 R2=H, R3=C6H5;
д R=C6H4Br-п, R1=R2=H, R3=C6H5; е R=C6H5, R1=R2=H, R3=C6H4-NO2-п;
ж R=C6H4Br-п, R1=H, R2=R3=C6H5

Схема 18. Відновлення 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-1-(4-R1-феніл)-етанонів

Відновлення арилетанонів 31 проводилось нами натрію боргідридом в присутності еквімолекулярної кількості калію гідроксиду. Реакція проходила при кімнатній температурі на протязі 24 годин, після чого реакційну суміш підкис-лювали ацетатною кислотою, осади сполук відфільтровували.

Для сполук, які містять нітрогрупу застосовувалась видозмінена методика, суть якої полягає в тому, що як розчинник застосовували диметилформамід, а розчин лугу та натрію боргідриду прибавляли з такою швидкістю, щоб рН середовища не перевищував 9, а температура реакційної суміші не піднімалася вище 25°С.

Відомо, що 3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатні кислоти мають цілий ряд цін-них біологічних властивостей та можуть знайти застосування як лікарські засоби. Виходячи з цього, цікаво було вивчити взаємодію 1,2,4-триазол-4-іламінів з галогенацетатними кислотами.

Теоретично взаємодія галогенацетатних кислот з 1,2,4-триазол-4-іламінами може проходити як по N1 та N2-атому, так і по аміногрупі.

Нами встановлено, що при нагріванні 1,2,4-триазол-4-іламінів (5 а,б) з хлорацетатною кислотою в водному середовищі утворюються 4-аміно-1-карбо-ксиметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум хлориди 42 а,б (схема 19 ).

Дані літератури свідчать, що серед похідних 4-бензиліденаміно-1,2,4-триазолу знайдені речовини, що виявляють спазмолітичну, протизапальну, протимікробну та протигрибкову активність. Тому ми вважали за необхідне син-тезувати ряд 4-бензиліденаміно-1-карбоксиметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум хлоридів (43 а-і) і 4-бензиліденаміно-1-карбоксиметил-3,5-диметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум хлоридів (43 к-р).

Вказана реакція проводилась нами в концентрованій ацетатній кислоті взаємодією речовин 40 а, б з ароматичними альдегідами. Для прискорення реакції як каталізатор хлоридну кислоту не добавляли, оскільки розчинник (ацетатна кислота) сам слугував, каталізатором (схема 19).

42 а R1=Н; б R1=СН3; 43 а R=С6Н4-Br-п, R1=Н; б R=С6Н4-ОН-о, R1=Н; в R=С6Н4-ОСН3-о, R1=Н; г R=С6Н4-ОСН3-п, R1=Н; д R=С6Н4-NО2-м, R1=Н; е R=С6Н4-N(СН3)2-п, R1=Н; ж R=С6Н3-(ОСН3)2-2,4, R1=Н; з R=С6Н3-Cl2-2,4, R1=Н; і R=С6Н3-ОН-2-Br-5, R1=Н; к R=С6Н4-Br-п, R1=СН3; л R=С6Н4-ОСН3-о, R1=СН3; м R=С6Н4-ОСН3-п, R1=СН3; н R=С6Н4-NО2-о, R1=СН3; о R=С6Н4-N(СН3)2-п, R1=Н; п R=С6Н3-ОН-2-Br-5, R1=СН3; р R=С6Н3-ОН-2-NO2-5, R1=CН3.

Схема 19. Синтези 4-аміно-1-карбоксиметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів
та їх бензиліденпохідних

Нами вперше запропоновано синтез амідів для 4-аміно-1-карбоксилметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум галогенідів, виходячи з 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу (5 а) і його 3,5-диметильного аналогу (5 б).

Вказана реакція проходить при взаємодії амінів 5 а, б з 2-хлорацетамідом в середовищі ацетатної кислоти з утворенням амідів 44 а, б (схема 20). В подальшому ми вивчали дію ароматичних альдегідів на 4-аміно-1-амінокарбонілметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум хлорид (44 а) і його 3,5-диметильний аналог (44 б). Нами встановлено, що вказані сполуки реагують з ароматичними альдегідами в середовищі ацетатної кислоти при двогодинному нагріванні на водяній бані з утворенням бензиліденамінопохідних (45 а—с) (схема 20).

5 а R1=Н; б R1=СН3; 44 а R1=Н; б R1=СН3; 45 а-к R1 завжди Н, а R=С6Н4Br-п; б R=С6Н4-ОН-о; в R=С6Н4ОСН3-о;
г R=С6Н4ОСН3-п; д R=С6Н4NO2-м; е R=С6Н4N(СН3)2-п; ж R=С6Н4-(ОСН3)2-2,4;
з R=С6Н4Cl2-2,4; і R=С6Н4-ОН-2-Br-5; к R=нафтил-2-ол
45 л-т R1 завжди СН3 л R=С6Н5 м R=С6Н4Br-п; н R=С6Н4ОСН3-о; о R=С6Н4ОСН3-п; п R=С6Н4N(СН3)2-п; р R=С6Н4NO2-п; с R=С6Н3-ОН-2-Br-5; т R=С6Н3-ОН-2-NO2-5

Схема 20. Синтез 4-аміно-1-амінокарбонілметил-4Н-1,2,4-триазол-1-іум хлоридівта їх бензиліденпохідних

3. Взаємодія 1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот їх естерів, гідразидів і 4H-1,2,4-триазол-4-амінів з карбонільними сполуками

Як відомо, гідразиди карбонових кислот і їх похідні знаходять широке застосування для лікування туберкульозу, вірусних інфекцій і інших захворювань.

З літературних джерел відомо, що іліденгідразиди карбонових кислот проявляють спазмолітичну, антиоксидантну, утеротонічну активність, знаходять застосування в синтетичній і аналітичній хімії, а також в техніці як ініціатори полімеризації, пластифікатори і стабілізатори полімерів.

Крім того, іліденгідразиди карбонових кислот знаходять застосування як гербіциди, фунгіциди і регулятори росту рослин.

В зв’язку з цим ми вважали за доцільне синтезувати гідразиди і іліденгідразиди 2-(3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатних кислот і вивчити їх біологічну активність.

Гідразиди 46 а, б синтезовані нами взаємодією відповідних етилових естерів 19 б,з з гідразин гідратом в середовищі етанолу (схема 21).

47 R завжди С6Н5-Br-о; а R1=(СН2)3-СН3; б R1=С6Н4-Br-п; в R1=С6Н4-ОН-о; г R1=С6Н4-ОСН3-о; д R1=С6Н4-ОСН3-п; е R1=С6Н4-NO2-м; ж R1=С6Н4-N(СН3)2-п; з R1=С6Н3-(ОСН3)2-3,4; і R1=С6Н3-ОН-2-Br-3; к R1=С6Н3-ОН-2-Br-5; к R1=3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он; 48 R завжди 3-(3-метил-1,2,4-триазол-5-ілтіометил); а R1=С6Н4-NO2-м; б R1=С6Н3-(ОСН3)2-3,4; 49 R завжди 3-(3-піридин-4-іл-1,2,4-
триазол-5-ілтіометил); а R1=С6Н4-Br-п; б R1=С6Н4-ОСН3-п; в R1=С6Н3-ОН-2-Br-5; г R1=С6Н2-ОН-2-ОСН3-3-ОС2Н5-4; 50 R завжди 2-фенілхінолін-4-іл; а R1=С6Н5; б R1=С6Н4-ОСН3-п; в R1=С6Н4-NO2-м; г R1=С6Н4-NO2-п; д R1=С6Н4-N(СН3)2-п; е R1=С6Н3-ОН-2-Br-5; б R1=С6Н3-(ОСН3)2-3,4.

Схема 21. Синтез гідразидів і іліденгідразидів 1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот

Синтез бензиліденпохідних 47 а—л, 48 а, б, 49 а—г, 50 а—ж (схема 21) здій-снений нами взаємодією гідразидів 46 з карбонільними сполуками. Як карбонільні

сполуки нами використовувались бензальдегід, його монозаміщені (2-оксибензальдегід, 2- і 4-метоксибензальдегід, 3- і 4-нітробензальдегід, 4-диметиламінобензальдегід) та дизаміщені (2,4-дихлорбензальдегід, 2,4-димето-ксибензальдегід, 3-метокси-4-оксибензальдегід). Як відомо, для швидкого проходження даної реакції необхідний каталізатор тому, що перша стадія цієї реакції — приєднання по карбонілу проходить швидко, після чого наступає друга стадія — дегідратація, яка каталізується кислотами.

У зв’язку з тим, що ми проводили реакцію в розчині концентрованої ацетатної кислоти, додавання каталізатору було непотрібним.

Продовжуючи пошук біологічно активних речовин серед похідних 1,2,4-триазоліл-5-тіонів, їх S-заміщених і конденсованих систем на основі 1,2,4-триазолу, ми синтезували ряд нових похідних 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол -6-ону.

Теоретично циклізація кислот 18 може проходити неоднозначно з утворенням відповідних 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол-6-онів (52-55) або ізомерних 6-ілідентіазоло-(2,3-с)-1,2,4-триазол-5-онів (51), або суміші цих сполук (схема 22).

R1 завжди Н. 52 а R=CH3, R2=C6H4N(CH3)2;

53 R завжди C6H4Br-о; a R2=(CH2)-CH3; б R2=СН2-СН(СН3)2; в R2=C6H4Br-п;
г R2=C6H4-OCH3-м; д R2=C6H4-OCH3-п; е R2=C6H4-NO2-o; ж R2=C6H4-NO2-м;
з R2=C6H4-NO2-п; і R2=C6H4-N(СН3)2-п; к R2=C6H3-ОН-3-ОСН3-4;
л R2=C6H3-(ОСН3)2-3,4; м R2=C6H3-ОН-2-Br-5;н R2=9-іліден-9Н-флуорен;
о R2=3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он
54 R завжди 5-(3-метил-2Н-1,2,4-триазол-5-ілтіометил); а R2=C6H4Br-п;
б R2=C6H3-(ОСН3)2-3,4; в R2=3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он;
г R2=3-іліден-1,3-дигідро-2Н-5-нітроіндол-2-он
55 R завжди 2-фенілхінолін-4-іл; а R2=C6H5; б R2=C6H4Br-п; в R2=C6H4ОН-о;
г R2=C6H4-OCH3-п; д R2=C6H4-NO2-o; е R2=C6H4-NO2-м; ж R2=C6H4-NO2-п;
з R2=C6H4-N(СН3)2-п; і R2=C6H3-ОН-3-ОСН3-4; к R2=C6H3-ОН-2-Br-5;
л R2=3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он; м R2=5-бром-3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он; н R2=5-нітро-3-іліден-1,3-дигідро-2Н-індол-2-он.

Схема 22. Синтез 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол-6-онів

Ми проводили реакцію при нагріванні кислот 18 з карбонільними сполуками (2-метилбутаналь, пентаналь, бензальдегід і його похідні, флюоренон-9, ізатин) в ангідриді ацетатної кислоти, без додавання ацетатної кислоти, при цьому нами синтезовано ряд 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол-6-онів (52 a, 53 а—н, 54 а—г, 55 а—н). Будова сполук 52—55 встановлена нами за допомогою рентгено-структурного аналізу. Наявність в молекулі зв’язку С(3)-N(3) свідчить, що синте-зовані нами сполуки мають структуру 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол-6-онів (схема 23).

Схема 23. Структура похідних 5-ілідентіазоло-(3,2-в)-1,2,4-триазол-6-ону

Продовжуючи пошук біологічно активних речовин нами вивчена реакція
1,2,4-триазол-4-іламіну (5 а) і 3,5-диметил-1,2,4-триазол-4-іламіну (5 б) з альде-гідами.

Взаємодією амінів 5 а, б з альдегідами (п-оксибензальдегід, п-бромбензаль-дегід, о-метоксибензальдегід, п-метоксибензальдегід, п-нітробензальдегід, п-диметила-мінобензальдегід, 2-окси-5-бромбензальдегід, 2,4-дихлорбензальдегід, 2,4-димето-ксибензальдегід, 2-оксинафтальдегід) нами синтезовано ряд бензилі-денпохідних
56 а—в, 57 а—л (схема 24).

56 R= завжди Н; 53 а R1=C6H3Сl2-2,4; б R1=C6H3-ОН-2-Br-5; в R1=нафтил-2-ол;
57 R завжди СН3; а R1=C6H4ОН-о; б R1=C6H4Br-п; в R1=C6H4-OCH3-м;
г R1=C6H4-OCH3-п; д R1=C6H4-NO2-o; е R1=C6H4-NO2-м; ж R1=C6H4-N(СН3)2-п;
з R1=C6H3Сl2-2,4; і R1=C6H3-ОН-3-ОСН3-4; к R1=C6H3-ОН-2-Br-5; л R1=нафтил-2-ол.

Схема 24. Синтез бензиліденпохідних 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу та 3,5-диметил-4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу

4. Біологічна активність синтезованих сполук

З метою пошуку біологічно активних сполук більшість синтезованих нами речовин було передано для біологічних досліджень.

Дослідження проводились на гостру токсичність, протимікробну, проти-грибкову, противірусну, депримуючу, діуретичну, протизапальну, анаболічну, токолітичну, аналептичну, ранозагоюючу, антиішемічну активність, а також вплив на мозковий кровообіг і скорочувальну активність матки (табл. 1). Досліди проводились на кафедрі мікробіології і вірусології Запорізького державного медичного університету (завідувач кафедри професор Сєдов В.І.), кафедрі гістології Запорізького державного медичного університету (завідувач кафедри професор Сирцов В.К.), кафедрі фармакотерапії Національної фармацевтичного університету (завідувач кафедри професор Самура Б.А.), кафедрі біологічної хімії Дніпропетровського державного університету (доцент Ушакова Г.О.).

Таблиця 1

Біологічна активність синтезованих сполук

№ з/п | Вид активності | Кількість
вивчених
сполук | Кількість сполук, що перевищують еталон | Еталон
порівняння

1 | Гостра токсичність | 173— | 2 | Протимікробна та протигрибкова | 145 | 26 | Етакридину лактат | 3 | Противірусна | 18 | 14 | Ремантадин | 4 | Ранозагоююча | 18 | 14 | Оротат калію

Метилурацил | 5 | Анаболічна | 18 | 1 | Оротат калію | 6 | Токолітична | 67—— | 7 | Діуретична | 162 | 26 | Гіпотіазид | 8 | Депримуюча | 161 | 43 | Аміназин | 9 | Аналептична | 19 | 2 | Мідокалм

Фенобарбітал | 10 | Протизапальна | 30— | Індометацин | 11 | Кардіопротекторна | 8 | 1 | Тіотриазолін | 12 | Цитопротекторна | 1 | 1 | Предуктал |

Фармакологічному скринінгу піддано 200 нових сполук, при цьому встановлено, що синтезовані нами похідні 1,2,4-триазол-5-тіону, 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу, тіазоло(3,2-в)-1,2,4-триазолу і тіазоло(2,3-с)-1,2,4-триазолу відносяться до класу мало або практично не токсичних речовин їх гостра токсичність знаходиться в межах 274—5000 мг/кг. Серед них знайдені речовини, які проявляють протимікробну та протигрибкову активність (26 з 145), діуретичну (26 з 162), депримуючу (43 з 161), протизапальну (18 з 30), аналептичну (2 з 19), ранозагоюючу (14 з 18 ), противірусну (14 з 18), анаболічну (1 з 18), кардіопротекторну (1 з 8) активність та впливають на скорочувальну активність матки (7 з 67).

Встановлені деякі закономірності впливу замісників в положенні 3 ядра 1,2,4-триазолу і атому сірки похідних 1,2,4-триазол-5-тіону:

·

заміна в положенні 3 ядра 1,2,4-триазолу залишку 2-фенілхінолін-4-іл на 2-бромфенільну групу призводить до підвищення активності сполук;

· введення залишку кислоти по тіогрупі і перехід до солей 3-R-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетатних кислот супроводжується підвищенням діурез-тичної та депримуючої активності сполук;

· введення н-нонільного замісника в молекулу в перше положення 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу призводить до появи високої протимікробної, протигрибкової, діуретичної і інших видів біологічної активності;

· заміна н-нонільного замісника в першому положенні 1-н-ноніл-4-бензиліден-4Н-4-аміно-1,2,4-триазол-1-іум хлоридів на пропільний, пентильний, бензольний і інші призводить до зниження біологічної активності сполук;

· введення в третє і п’яте положення похідних 4Н-4-аміно-1,2,4-триазолу двох метильних груп призводить до зниження активності сполук.

5. Специфічна активність і нешкідливість морфолінію 3-піридин-4-іл-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетату (Румосол)

Для доклінічного дослідження рекомендовано сполуку морфоліній 3-піридин-4-іл-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетат, яка виявляє високу кардіопротекторну активність, низьку токсичність і не складна в одержанні.

Проведено вивчення специфічної активності сполуки морфолінію 3-піридин-4-іл-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетату (румосол), при цьому досліджувалась антигіпок-сична, церебропротекторна, кардіопротекторна активність, в тому числі і на моделі відновлення серцевої діяльності.

Враховуючи високу ефективність румосолу на кровопостачання головного мозку, цікаво було порівняти ефективність румосолу з вітчизняним препаратом тіотриа-золіном, оскільки вони відносяться до однієї групи сполук, а також пірацетамом.

Аналіз отриманих даних дозволив зробити висновок про те, що суміш, яка складається з активних інгредієнтів тіотриазоліну і пірацетаму у співвідношенні 1:(3—5); по силі і швидкості впливу на поліпшення кровопостачання мозку перевершує пірацетам і тіотриазолін, забезпечуючи одержання сумарного ефекту. Уже через 30 хв. зросли швидкість припливу крові до мозку, об’ємний кровоток, пульсове крово-наповнення, знизився тонус судин мікроциркуляції і вен, що свідчить про розкриття капілярів на рівні дрібних артеріол, прекапілярів, капілярів, дрібних венул і посиленні венозного відтоку крові з мозку. Через 60 хв. досліджувані показники досягали значень, що перевищують сумарний вплив пірацетаму і тіотриазоліну.

Крім того, на 9—13% зросла частота серцевих скорочень, що підтверджує виключення виникнення загострення коронарної недостатності.

Отримані результати дозволили нам запропонувати новий комбінований ноотропний лікарський засіб, який захищено патентом України.

Подальші дослідження цього комбінованого лікарського засобу дозволили запропонувати дану лікарську форму для лікування цефалогічного синдрому у дітей пре- і пубертантного віку як у гострому періоді, так і при подальшій реабілітації.

Вивчена нешкідливість (3-піридин-4-іл-1,2,4-триазол-5-ілтіо)-ацетатморфо-лін-
4-іум (румосол), дослідження проводились на гостру токсичність, хронічну токсич-

ність, токсичну дію при передозуванні і його усунення, дію на імунну систему, мутагенну дію з прогнозом канцерогенності, мінімальну летальну дозу, ембріолетальний, фето- та ембріотоксичний ефект, тератогенну, ульцерогенну, алергізуючу та подразливу дію.

6. Розробка технічних умов, лабораторних методів синтезу та АНД на румосол

Розроблені і затверджені лабораторні методики і технічні умови синтезу морфоліній 3-піридин-4-іл-1,2,4-триазол-5-ілтіоацетат (румосол) та напівпродуктів його одержання, які випускаються на Львівському заводі “Реактив”.

Перша стадія синтезу (схема 25)