МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВЯ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЯНЧЕНКО Віктор Олексійович

УДК 547.792.9

Синтез та властивості похідних

4-аміно-3-меркапто-4Н-1,2,4-триазолу

15.00.02 - фармацевтична хімія та фармакогнозія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фармацевтичних наук

Харків – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі хімії Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка.

Науковий керівник: | доктор фармацевтичних наук, професор

Демченко Анатолій Михайлович.

Професор кафедри хімії

Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г.Шевченка

Офіційні опоненти: |

Доктор фармацевтичних наук, професор

Безуглий Петро Овксентійович.

Національний фармацевтичний університет,

завідувач кафедри фармацевтичної хімії

Доктор фармацевтичних наук

Коваленко Сергій Іванович

Професор кафедри фармацевтичної хімії

Запорізького державного медичного університету

Провідна установа: |

Національний медичний університет
ім. О.О. Богомольця, кафедра біологічної, біоорганічної та фармацевтичної хімії.

Захист відбудеться “22” квітня 2005 р. о 10 00 год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.605.01 при Національному фармацевтичному університеті за адресою: 61002, м. Харків, вул. Пушкінська, 53

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного фармацевтичного університету (61168, м. Харків, вул. Блюхера, 4)

Автореферат розісланий “ 19” березня 2005 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор біологічних наук, професор |

Л.М. Малоштан

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми визначається важливою проблемою сучасної фармації – пошук нових лікарських препаратів із широким спектром дії.

Хімія триазоловмістних сполук за останній час інтенсивно розвива-лась і була добре вивчена. Знайдено і впроваджено у медичну практику багато лікарських засобів, одним із фрагментів молекули яких є 1,2,4-триазольне ядро. Так препарати фурозалон і фуракрил виявляють анти--бактеріальну дію, небідразин – гіпотензивну. До триазоловмістних препа-ратів відноситься цілий ряд протигрибкових препаратів серед яких найбільш відомі діфлюкам та кетоназол. Однак хімічні властивості похідних 4-аміно-5-арил(алкіл)-4Н-триазол-3-ілтіолів до цього часу все ще залишаються недостатньо вивченими.

Природно, що розробка методів і синтез нових похідних 1,2,4-три--азолу та триазоловмістних гетероциклічних систем, які виявляли б яскраво вира-же-ну хіміотерапевтичну дію на фоні незначної токсичності і простоті синтезу є актуальним питанням сьогодення.

Зв‘язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у відповідності до проекту науково-дослідних робіт Інституту фармакології і токсикології АМН України “Синтез та вивчення нових неопіоїдних анальгетиків та нестероїдних протизапальних засобів в ряду похідних азотистих гетероциклів та сірковмісних сполук” (№ держ-реєстрації 0100U000297).

Мета і завдання дослідження. Основна мета роботи полягала в розро-бці методів синтезу похідних 4-аміно-5-арил(алкіл)-4Н-триазол-3-ілтіолу та вивченні фармакологічних властивостей синтезованих сполук для вияву закономірностей “структура – біологічна активність”.

Для досягнення поставленої мети в роботі були поставлені такі зав-дання:

- вивчити поведінку 4-аміно-5-R-4Н-триазол-3-ілтіолів у реакціях із замішеними б-?алогенкарбонільними та дикарбонільними сполуками;

- розробити препаративні методи синтезу конденсованих 1,2,4-триазо--ло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинів;

- визначити загальні закономірності хімічної поведінки N-аміногрупи 5-R-4Н-триазол-3-ілтіолів в реакціях з біфункціональними сполуками;

- вивчити хімічні, спектральні та фармакологічні властивості синтезованих сполук і встановити закономірності “структура – біологічна актив-ність”.

Об’єкт дослідження – синтетичні похідні 4-аміно-5-арил(алкіл)-4Н-триазол-3-ілтіолу.

Предмет дослідження – методи синтезу, фізико-хімічні та біоло-гічні властивості циклічних та ациклічних похідних 4-аміно-5-арил(алкіл)-4Н-триазол-3-ілтіолу і продуктів їх хімічних перетворень.

Методи дослідження – синтез сполук з використанням різноманітних хімічних реакцій (алкілування, ацилювання, конденсації, гетероциклізації, гідролізу та ін.); доведення структури та індивідуальності синтезованих сполук фізико-хімічними методами аналізу (ІЧ, ПМР-спектроскопії, мас-спектрометрії, рентгеноструктурного аналізу та ін.); вивчення біологічних властивостей з використанням стандартних методик; аналіз отриманих результатів та їх узагальнення.

Наукова новизна отриманих результатів. Вивчені умови одержання N1-арил-2-(5-алкіл-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіо)ацетамідів та показана можливість їх циклізації в 6-ариламіно-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b],3,4]тіади-азини.

Встановлено можливість синтезу заміщених [1,2,4]триазоло[4,3-b]піридазинів циклоконденсацією похідних 4Н-триазол-3-ілтіолу з ацетилацетоном.

Досліджена будова продуктів конденсації 4-арилметиліденаміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіолів з біфункціональними сполуками.

Доведена можливість переходу подвійного зв’язку азометинової групи в 6-арил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинах з утворенням ізомерних 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинів.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблено препаративні методи синтезу конденсованих 1,2,4-триазо-ло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинів та [1,2,4]триазоло[4,3-b]піридазинів.

Вивчені протизапальні, анальгетичні, протигрибкові, антимікробні, антиоксидантні та противірусні властивості синтезованих сполук.

Встановлені закономірності залежності “структура - активність”, які можуть бути використані для цілеспрямованого синтезу біологічно активних сполук.

Відпрацьовано препа-ративний метод синтезу арилізотіоціанатів на основі ароматичних амінів та тетраметилтіурамдисульфіду (ТМТД).

За результатами досліджень найбільш перспективну сполуку етил 2-(4-аміно-5-трифторметил-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіометил-карбоксамідо)-5,6-дигідро-4H-циклопента[b]тіофен-3-карбоксилат запропоновано для пог-либ-леного фармакологічного вивчення. На зазначену субстанцію розроблено проект АНД.

Отримані при виконанні дисертаційної роботи результати впроваджено в науково-дослідний та навчальний процес ряду навчальних закладів України.

Особистий внесок автора є визначальним на всіх етапах роботи і по-ля-гає у визначенні мети й об’єктів дослідження, загальній постановці завдань і шляхів їх реалізації, планування і виконання синтетичної частини експериментальної роботи, в інтерпретації та узагальненні експеримент-тальних даних, формулюванні наукових висновків.

Апробація результатів дослідження. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на 4-ому міжнародному сим-позіумі з хімії та використанню фосфор-, сірка- та кремнійорганічних сполук “Петербургские встречи” (ISPM-IV)” (С.Петербург, 2002 р.), міжнародному симпозіумі присвяченому 100-річчю академіка А.В. Кір-санова (Київ, 2002 р.), всеукраїнській науково-практичній конференції „Сучасні технології органічного синтезу та медичної хімії” (Харків, 2003р), міжнародній конференції "Кислород- и серосодержащие гетеро-циклы" (Москва, 2003), міжнародній конференції “Історія та перспективи розвитку фармацевтичної науки та освіти” (Запоріжжя, 2004 р).

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи викладені в 6 статтях та 4 тезах доповідей.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 4 розділів, додатку, висновків, списку літературних джерел що включає 164 найменування. Робота проілюстрована 32 схемами, 28 малюнками і 28 таблицями.

У вступі до дисертації обґрунтована актуальність проблеми та сформульована мета роботи. У першому розділі детально проаналізовано література, що стосується методів синтезу та біологічних властивостей похідних 1,2,4-триазолу із зверненням особливої уваги 4-аміно-5-арил(алкіл)-4Н-триазол-3-ілтіолам. У наступних трьох розділах та додатку розглянуті власні експериментальні дослідження.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ.

Синтез та властивості похідних 4-аміно-4-Н-1,2,4-триазол-3-тіолу.

Вихідні 4-аміно-5-алкіл-4Н-триазол-3-ілтіоли (1 R=Alkyl) були одержані кип’ятінням тіокарбогідразиду в надлишку відповідної карбо-нової кислоти, тоді як 5-арилзаміщенні (1 R=Aryl) утворюються при обробці 2-меркапто-,3,4]оксадіазолів надлишком гідразингідрату.

Схема 1 |

1 а-о

а H, б CH3, в CF3, г C2H5, д н-C3H7, е н-С4Н9, ж трет-С4Н9, з н-С5Н11, і C6H5,

к 4-CH3C6H4, л 4-BrC6H4, м 3-BrC6H4, н 4-ClC6H4, о4 трет-С4Н9C6H4.

S-Заміщені похідні 4Н-1,2,4-триазолу (2) були одержані алкілуван-ням 4-аміно-5-R-4Н-триазоліл-3-тіолів (1) N-заміщеними -хлорацет-амідами. Показано, що алкілування тіогрупи N-амінотриазолу дуже добре проходить у водно-спиртовому середовищі в присутності еквімолярних кількостей КOH або K2CO3.

Схема 2

R= CH3, CF3, C2H5, н-C3H7, н-С4Н9, н-С5Н11, трет-С4Н9, H, 4-CH3C6H4, 4-BrC6H4, 3-BrC6H4, 4-ClC6H4, трет-С4Н9C6H4.

NXR1=

а-п | р | с | т | у | ф | х | ц

R2= а Н; б 4-CH3; в 3-CF3; г 4-OCH3; д 4-COOCH3; е 4-F; ж 4-Cl; з 4-Br; і 3,4-(Cl)2; к 2,6-(Cl)2; л 4-OC2H5; м 4-OC6H5; н 2,3-(CH3)2;.о 3-Cl, 2-CH3; п 2,4,6-(Cl)3.

В спектрах ПМР сполук 2 інформативними являються сигнали двохпротонного синглету метиленової групи S-CH2CO в області 3,64-4,23 м.ч. та двохпротонного синглету N-аміногрупи в області 5,68-6,42 м.ч. Сигнал NH-амідного протону спостерігається в вигляді розширеного сингле-ту в інтервалі 9,59 – 10,7 м.ч. У всіх синтезованих сполуках 2 сигнали ароматичних протонів та протонів замісників зареєстровані в характерис-тичних областях спектру.

Використовуючи відомий метод конденсації N-амінотриазолів 1 з ароматичними альдегідами нами були напрацьовані відповідні 5-R-4-(1-арилметиліденаміно)-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіоли (3). Виявлено, що при наявності в п’ятому положенні системи трифторметильного замісника реакція протікає при короткочасному нагрі-ванні в о-ксилолі без каталізатора, що пояснюється високими електроно-акцептор-ними власти-востями CF3-групи.

На основі 4-ариліденаміно-1,2,4-триазолів 3 в умовах реакції Манніха синтезовано ряд 1-морфолінометил-4-аріліденаміно-4,5-дигідро-1Н-1,2,4-три-азол-5-ілтіонів (4). Будова синтезованих сполук була підтверд-жена даними ПМР спектроско-пії. Так, для сполук 4 характерною особ-ливістю являється наявність сигналів морфолінового фрагменту молекули у вигляді двох триплетів при 2,68 – 2,75 м.ч. та 3,55 – 3,59 м.ч., двопротон-ного синглету NCH2N-групи в області 5,02-5,17 м.ч. та отнопротонного cинглету CH-групи в області 9,63-9,91 м.ч. Протони арильних та інших замісників резонують з відповідною мультиплетністю в характеристичних ділянках спектра.

Схема 3

3 R= CF3; R= CH3; R= C2H5;

4a R=CH3, Ar=4-MeOC6H4; б R=CF3, Ar=4-MeOC6H4; в R=CF3, Ar=4-FC6H4; г R=CF3, Ar=С6Н5.

Продовжуючи вивчення хімічних властивостей N-аміногрупи сполук 2 нами було здійснено синтез похідних 4-(1H-пірол-1-іл)-4H-1,2,4-триазолу 5 кип’ятінням еквімолярних кількостей 4-амінотриазолів 2 з 2,5-ди-метокси-тетрагідрофураном в оцтовій кислоті. Слід зазначити, що при R = CF3 продукти реакції виділити не вдалося.

Схема 4

R = CH3, C6H5; Х = ОС2Н5, NHAryl

Ar = C6H5; 4-CH3C6H4; 4-FC6H4; 4-ClC6H4; 3,4-(Cl)2C6H3; 3-Cl 2-CH3C6H3.

В спектрах ПМР утворення сполук 5 супроводжується зникненням двопротонного синглету синглету N-аміногрупи при 5,8 – 6,3 м.ч., і появою дублету дублетів пірольного фрагменту в області 6,30 і 7,15 м.ч.

Короткочасним нагріванням еквімолярних кількостей відповідних N-амінотіолів (1 R=CH3) з ароматичними ізотіоціанатами в бензолі нами були отримані N-арил-N1-3-метил-5-меркапто-4Н-1,2,4-триазол-4-ілтіо-сечовини 6. В спектрах ПМР останніх, сигнали обох NH-груп зареєстровані в області 9,9 – 10,2 м.ч., а однопротонний синглет SH-групи - в області 13,3– 13,4 м.ч.

Схема 5

Ar = С6Н5, 2-CH3С6Н4, 3-CH3С6Н4, 4-CH3OС6Н4, 4-BrС6Н4.

Довготривале нагрівання тіосечовин 6 в ДМФА супроводжується виділенням сірководню та призводить до утворення 6-ариламіно-3-метил-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазолу 7. У випадку нагрівання N,N-диметил-N1-(4-бромфеніл)тіосечовини (8) з 5-метил-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-тіолом в ДМФА за тих же умов був виділений 6-(4-бромфеніл-аміно)-3-метил,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіа-диазол (7), котрий повністю ідентич-ний продукту взаємодії 5-метил-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-тіолу з 4-бромфенілізотіоціанатом (9). В спектрі ПМР амідину 7 трьох-протон-ний синглет метильної групи про-являється в області 2,05 м.ч., а амідино-вий протон зареєстровананий в області 10,1 м.ч. в вигляді однопротонного синглету.

Схема 6

R=H, 2-CH3, 3-CH3, 4-CH3, 4-ОCH3, 3-Cl-2CH3, 4-Br.

Нами відпрацьований однореакторний метод отримання арилізотіо-цианатів із відповідних ароматичних амінів та 80% порошку ТМТД. Слід відзначити, що попереднє виділення та очищення діючої речовини із не-кондиційного фунгіциду ТМТД не приводить до значного підвищення ви-ходу кінцевого продукту. Тому тіокарбамоілювання ароматичних амінів проводили при кип’ятінні еквимолярних кількостей вихідних реагентів в розчині етанолу разом з наповнювачем. Розроблений метод дозволяє виді-ляти в індивідуальному стані як проміжні тіосечовини 8, так і арилізотіо-ціанати 9.

При заміні в даній реакції ароматичних амінів на 5-етил-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-тіол (схема 7) ми сподівалися одержати тіосечовину 10. Проте було встановлено, що замість очікуваного приєднання диметил-амінометилтіонової групи по N-аміногрупі гетероциклу тіокарбомоілю-ван-ня проходить по другому положенню системи з утворенням 4-аміно-3-етил-5-тіоксо-4,5-дигідро-1H-1,2,4-триазол-1-диметиламінометантіону 11.

Схема 7

Так в спектрі ПМР сполуки 11 чітко прослідковується двохпротон-ний синглет N-аміногрупи в області 5,52 м.ч., два синглети диметиламіно-групи зареєстровані при 3,50 м.ч. та 3,59 м.ч., а протони метильної і ме-ти-ленової груп резонують відповідно своєї мультиплетності при 1,86 м.ч., та 2,65 м.ч.

Відомо, що дегідрооцтова кислота при взаємодії з N-нуклеофілами утворює відповідні похідні 3-ацетил-6-метил-2-(R-аміно)-4H-4-піранону. Нами була здійснена спроба конденсації дегідрооцтової кислоти з 4-аміно-5-R-4H-1,2,4-триазол-3-тіолами, але у всіх випадках, крім R=CF3, були виділені вихідні сполуки.

Схема 8

Дані мас-спектрометрії та ПМР-спектроскопії свідчать про те, що замість очікуваного 3-ацетил-6-метил-2-(3-меркапто-5-трифторметил-4H-1,2,4-триазол-4-іл-аміно)-4H-4-піранону (13) було отримано N1,N2-ди(3-ацетил-6-метил-4-оксо-4H-2-піраніл)гідразин (14). На користь цього лаконічно вказує іон m/z: 332 [M+], якому відповідає молекулярна маса сполуки 14 та іон m/z: 166 [M+], який відповідає молекулярній масі іону після симетричного розриву молекули по зв’язку N-N гідразинового фрагменту, а також іони, стандартні для розпаду подібного типу сполук.

Синтез та властивості конденсованих гетероциклічних систем на основі 4-аміно-4-Н-1,2,4-триазол-3-тіолу.

Похідні 1,2,4-триазоло[3,4-b][1,3,4]тіа-діазину (15) були отримані по відомому методу алкілуванням 4-аміно-5-R-4Н-триазол-3-ілтіолів (1) замі-щеними фенацилбромідами в нашій модифікації.

Схема 9

15 R = H,CH3, CF3, CH2CH3, CH2CH2CH3, CH2(CH2)2CH3, CH2(CH2)3CH3, C(CH3)3.

Ar = C6H5, 4-CH3C6H4, 4-OCH3C6H4, 4-OCH2CH3C6H4, 4-NO2 C6H4, 3-NO2C6H4, 3,4-(OCH3)2C6H3,

3,4-(OCH2CH2O)C6H3, 4- ClC6H4, 3,4-( Cl)2C6H3, 4-FC6H4, 4-ВrC6H4, 4-CH2CH3C6H4, 2,4-( Cl)2C6H3,

4-PhC6H4, 4-С(CH3)3C6H4, 2,4-(CH3)2C6H3.

Альтернативним методом синтезу сполук 16 є внутрішньомолеку-лярна циклізація S-фенацилоксадиазолів (18) (отриманих за стандартними методами з 2-меркапто-5R-1,3,4-оксадиазолів) під дією надлишку гід-разин-гідрату.

Схема 10

R = 3-BrС6Н4; 4-BrС6Н4, R = 4-CH3OС6Н4; R=4-Py;

Аr = 4-NO2С6Н4; 4-ClС6Н4; 3,4-(OCH2CH2O)С6Н3; 3,4-(OCH3)2С6Н3.

При взаємодії 4-аміно-5-метил-4Н-триазол-3-ілтіолу (1) з ?-бром-пропіофеноном одержано 3,7-диметил-6-феніл-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b] [1,3,4]тіадиазин (19). Показано, що обробка останнього ангідридами аліфатичних кислот приводить до N-ацилпохідних 20. В спектрах ПМР перехід до сполуки 20 супроводжується зникненням трьохпротоного дублету метильної групи при 1,39 м.ч., та однопротоного квартету СН3СН-групи при 4,99 м.ч., характерної для сполуки 19 і появою трьохпротонного синглету метильної групи в сьомому положенні системи.

Схема 11

R = CH3, C2H5, н-C3H7

У випадку ацилювання ангідридами аліфатичних кислот біциклів 16 утворюються диацильні похідні 21, про що свідчать дані мас-спектрометрії та ПМР-спектроскопії.

Схема 12

21 R = CH3, CH2CH3, CH2CH2CH3. R1 = H, CH3, CF3.

Ar = C6H5, 4-CH3C6H4; 3-NO2C6H4; 4-NO2C6H4; 4-ClC6H4; 3,4-(Cl)2C6H3.

22 Ar = C6H5, 4-CH3C6H4; 4-ClC6H4.

Нами доведено, що довготривале кип’ятіння сполук 21 в мінеральних кислотах приводить до деацильованих продуктів 22 із збереженням подвійного зв’язку між шостим та сьомим атомами вуглецю системи. В спектрах ПМР сполук 22 однопротонний синглет атому водню в сьомому положенню системі спостерігається в області 6,18 м.ч.

Відновлення 3-R-6-(4-нітрофеніл)-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіади-азинів (16) (R=CH3 та CF3, Ar=4-NO2C6H4) в кислому середовищі залізом приводить до амінів 23.

Схема 13

R = СH3, CF3.R1 = СH3, CH2CH3.

Взаємодією 3-трифторметил-6-(4-амінофеніл)-7Н-[1,2,4]триазоло,4-b],3,4]тіадиазину (23) з 2,5-диметокситетрагід-рофураном отримано 3-трифтор-метил-6-[4-(1Н-1-піроліл)феніл]-7Н[1,2,4]триазоло[3,4-b],3,4]--тіадиазин (24). Короткочасне нагрівання аміну 23 (R=CH3) з ангідридами аліфатичних кислот призводить до ацилювання по аміногрупі з утворенням амідів 25. Було відмічено, що довготривале кип’ятіння біциклу 23 (R=CH3) в оцтовому ангідриді призводить до утворення тетраацильного похідного 26.

В останній час значно виросла зацікавленість гетероциклічними N-ариламідинами, що зв’язано з отриманням на їх основі анальгетиків ново-го покоління. Нами розроблено метод отримання N-ариламідинів 27 з 1,2,4-триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадіазиновим ядром внутрішньомолекулярною циклі-за-цією N1-арил-2-(4-аміно-5-метил-4Н-1,2,4-триазол-3-ілтіо)-ацетамі-дів 2 під дією хлорокису фосфору.

Схема 14

R=4-OCH2CH3; 3,4-(OCH2CH2O); 4-Cl; 3,4-Cl2; 3-Cl, 2-CH3; 3-OCH3; 4-Br; 2,5-(CH3)2.

Відмінність спектрів ПМР амідинових структур 27 від S-ацетанілі-дів 2 полягає в зникненні двохпротонного синглету N-аміногрупи при 5,3 – 6,4 м.ч. та сигналу ацетамідного протону при 10,1 – 10,7 м.ч. (харак-терних для 2) та появою розширеного синглету NH-групи в шостому положенні системи при 8,9 – 9,7 м.ч.

Схема 15

3.29 R=CH3; 3.30 R=CF3.

а R1=4-CH3, б R1=4-ОН, в R1=4-F, г R1=4-Cl, д R1=4-OEt, е1=3,4(OCH3)2, ж1=3,4(OCH2O), з R1=4-iPr, і R1=4-N(CH3)2, к1=OCH3, л R1=Н.

Взаємодією основ Шиффа 3 з -хлорацетанілідами та етил хлорацетатом в присутності надлишку триетиламіну нами одержані насичені похідні 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазину (28 та 29). Слід відмітити, що при наявності двох асиметричних атомів вуглецю в структурах 28 та 29 теоретично можливо утворення чотирьох сте-реоізомерів. Відсутність в спектрах ПМР дублювання сигналів дало змо- гу зробити припущення про утворення одного ізомеру. В спектрах ПМР амідів 28 однопротонний дублет SCH-групи резонує в

області 4,57 – 4,59 м.ч., а однопро-тон-ний триплет NHCH-групи в області 4,79-4,82 м.ч. Однопротонний дублет NHCH-групи зареєстровано при 6,93 – 6,97 м.ч. Для естерів 29 однопротон-ний дублет SCH-групи проявляється в області 4,47-5,04 м.ч., а одно-про-тонний триплет NHCH-групи в області 4,41-5,00 м.ч. Одно-протонний дублет NHCH-групи зареєстровано при 6,73 – ,52 м.ч. Слід також відмітити що в випадках наявності трифторметильної групи в третьому поло-женні системи спостерігається змі-щення сигналів в область слабкого поля.

Даними рентгено-структурного аналізу на прикладі сполуки 30г однозначно доведено, що утворюється лише транс-ізомер (рис. 1).

В зв’язку з тим, що загальна картина сигналів протонів тріади SCH-, СН- та NH- як для естерів 29 так і для амідів 28 схожа, можна зробити висновок, що замісники при шостому і сьомому атомах вуглецю мають транс-орієнтацію в просторі.

При використанні в якості алкілюючих агентів фенацилбромідів в ряді випадків в спектрах ПМР фіксується наявність двох ізомерів.

Схема 16

R=CH3, а R1=OCH3, Ar=4-ClC6H4; б R1=Cl, Ar=4-ClC6H4; в R1=Cl, Ar=4-BrC6H4; г R1=Cl, Ar=4-CH3C6H4; д R1=OH, Ar=4-ClC6H4.

Так в випадку (30б) для мажорної сполуки однопротонний дублет SCH-групи фіксується при 5,72 м.ч., (J=5,1 Гц), а однопротонний триплет NHCH-групи в області 5,16 м.ч., (JCHCH=5,1 Гц JNHCH=4,5 Гц). Однопротон- ний дублет

Рис. 2. Ділянки спектрів ПМР сполуки 30б до додавання D2O.

Рис. 3. Ділянки спектрів ПМР сполуки 30б після додавання D2O.

NHCH-групи зареєстровано при 7,09 м.ч., (J=5,7 Гц). Для мі-нор-ної сполуки одно-про-тон-ний дублет SCH-групи про-являється при 5,82 м.ч., ( J=2,4 Гц), протон NHCH-групи про-являєть-ся у вигляді дублету дуб-летів в області 5,04 м.ч, (JCHCH =2,1 Гц JNHCH =11,1 Гц). Одно-протонний дуб-лет NHCH-групи фік-суєть--ся при 7,22 м.ч., (J=11,4 Гц) (мал. 2). При співвід-ношенні загальної кар-тини сиг-налів прото-нів тріади SCH, СН- та NH- можна зроби-ти вис-новок, що в мажор-ної структури, як і в попе-редніх ви-падках радикали у шостому та сьомому положенні гетеро-циклу знаходяться в транс-по-ложенні один відносно одного, тоді як мінорній сполуці буде відповідати цис-конфігурація. При повторній реєстрації спектру з додаванням D2O відмічається зник-нення сигналів SCH та NH груп, а сигнал про-то-ну NHCH-групи для ма-жорної та мінорної сполуки фіксується у вигляді синглетів при 5,14 м.ч., та 5,04 м.ч., відповідно в тому ж співвідношенні (10 до 3) (рис. 3).

Спроби отримати відповідну карбонову кислоту 31 лужним гідро-лізом естеру 29д несподівано привели до утворення 4-[1-(4-етоксифеніл)-етиліденаміно]-5-метил-4H-1,2,4-триазол-3-тіолу (32). Будова останньої дове-дена за допомогою фізико-хімічних методів аналізу та зустрічним синтезом шляхом конденсації 3-метил-4-аміно-4Н-1,2,4-триазол-3-ілтіолу з 4-етоксиацето-феноном.

Схема 17

Обробка естеру (29д) оцтовим ангідридом призводить до ацилювання як по п’ятому, так і сьомому положенню системи. Ацилювання останнього обумовлено кислими властивостями протону в сьомому положенні, що під-тверджується зникненням дублету SCH - групи при повторній реєстра-ції спектра в присутності D2O. В спектрі ПМР сполуки 33 зникають сигна-ли тріади SCH-, С(6)Н- та N(5)H- (характерні для сполук 29), натомість з’яв-ляється однопротонний синглет С(6)Н-групи в області 8,20 м.ч., а також фіксується шестипротонний синглет при 2,32 м.ч.

Схема 18

Нами показано, що сполуки 2 (при R=Н) в реакції з ацетилацетоном утво-рюють N1арил-2-(6,8-диметил[1,2,4]триазоло[4,3-b]піридазин-3-ілтіо)-ацет-аміди (34).

Схема 19

Протони двох метильних груп проявляються у вигляді двох трьохпротонних синглетів в області 2,47 – 2,55 м.ч. Однопротонній син-глет С(7)Н-групи резонує при 7,11 м.ч., а двохпротонний синглет метиленової SCH2-групи проявляються при 4,22 – 4,24 м.ч.

БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ СИНТЕЗОВАНИХ СПОЛУК.

Фармакологічний скринінг для пошуку залежності між структурою, физико-хімічними властивостями і анальгезуючею та протизапальною активностю синтезованих сполук був проведений в Інституті фармакології і токсикології Академії медичних наук України (м. Київ, вул. Ежена Потье, 14) під керівництвом д.м.н. Т.А.Бухтіарової. Дослідження синтезованих сполук на антирадикальну активність (АРА) проводили на базі Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка в лабораторії біохімії тварин під керівництвом к.б.н. Олександра Сергійовича Смольського. Противірусну активність синтезованих сполук вивчали в державній установі НДІ епідеміології та мікробіології Білорусі під керівництвом к.б.н. З. Б. Квачевої. Протигрибкова та антимікробна активність визначалася в Інституті фармакології і токсикології Академії медичних наук України (м. Київ, вул. Ежена Потье, 14) під керівництвом проф. Максимова Ю.М. Дослідження протимікробної активності сполук по відношенню корозійно-небезпечних асоціацій сульфат від-но-влю-вальних та залізовідновлювальних бактерій проводили на кафедрі біології Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка під керівництвом к.б.н. Третяка Олександра Петровича.

При порівнянні результатів первинного фармакологічного скринінгу N1-арил-2-(5-алкіл-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіо)ацетамідів можна зробити висновок, що на проявлення відповідного типу біологічної активності впливає не тільки ацетанілідний залишок, а й замісник в п’ятому положенні триазольного циклу. Так в випадку сполук, які мають однаковий амідний фрагмент, відмічається, що присутність метильної групи в п’ятому положенні системи (етил 2-(4-аміно-5-метил-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіометил-карбоксамідо)-5,6-дигід-ро-4H-циклопента[b]тіофен-3-карбоксилат) призводить до проявлення достатньо високої анальгезуючої активності (-56,2), що перевищує активність препарату індометацин. Протизапальна активність даної сполуки має посередній результат –32,3. При заміні метальної групи на трифторметильну відмічається кардинальна зміні властивостей. Анальгезуюча активність сполуки знижується до –35,1, а протизапальна підвищується до –56,9.

Також слід відмітити, що на зміну ступеня біологічної активності в певній мірі впливає довжина аліфатичного радикалу в п’ятому положенні системи. Так в ряду сполук які мають однаковий амідний фрагмент (фенотіазиновий залишок), прослідковується лінійне зростання протиза-паль-ної активності із збільшенням довжини аліфатичного радикалу. Для анальне-зуючої активності більш впливовим виявився етильний радикал.

Слід також відмітити, що похідні 7Н-1,2,4-триазоло[3,4-b],3,4]тіа-диазину проявляють досить високу протизапальну активність, яка співроз-мірна з активністю препарату ортофен.

Встановлено, що АРА 1-морфолінометил-4-ариліденаміно-4,5-дигідро-1Н-1,2,4-триазол-5-тіонів суттєвим чином залежить як від радикалу на гетероциклі, так і від замісників в в бензольному ядрі.

Сполуки з 7Н-1,2,4-триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазиновим ядром в концен-трації 10-5 М всі речовини мають статистично вірогідну тенденцію до прооксидантної активності. Крім того, речовини мають найбільш виражену антиоксидантну активність в концентраціях 10-9 та 10-10 М по відношенню до контролю.

Встановлено, що АРА похідних 6,7-дигідро-5Н-1,2,4-триазоло[3,4-b],3,4]-тіа-диазину суттєвим чином залежить від радикалу в третьому положенні гетероциклу. Сполуки з трифторметильною групою в цьому положенні в концентраціях 10-7 – 10-8 моль/л проявляють високу АРА.

Було відмічено, що 6-ариламіно-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b],3,4]-тіадиазини тільки в деяких випадках проявляють слабо виражену проти-вірусну активність. Слід також відмітити у всіх випадках до складу арильного замісника входить один або два атомів галогену.

За результатами досліджень найбільш перспективну сполуку етил 2-(4-аміно-5-трифторметил-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіометил-карбоксамідо)-5,6-дигідро-4H-циклопента[b]тіофен-3-карбоксилат запропоновано для пог-либ-леного фармакологічного вивчення. На зазначену субстанцію розроблено проект АНД.

ВИСНОВКИ

1. З метою створення нових біологічно активних речовин розроблені методи синтезу N-арил-2-(4-аміно-5-R-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіо)-ацетаміду та побудови на їх основі 6-ариламіно-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіа-диазинової системи.

2. Розроблено препаративні методи синтезу конденсованих 1,2,4-триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинів.

3. Досліджена будова продуктів конденсації 4-арилметиліденаміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіолів з біфункціональними сполуками.

4. Експериментально доведена можливість переходу подвійного зв’яз-ку азометинової групи в 6-арил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіа-диазинах з утворенням ізомерних 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіадиазинів.

5. Розроблено методи синтезу заміщених [1,2,4]триазоло[4,3-b]піридазинів циклоконденсацією похідних 4Н-триазоліл-3-тіолу з ацетилацетоном.

6. Вивчені протизапальні, анальгетичні, протигрибкові, антимікробні, антиоксидантні та противірусні властивості синтезованих сполук.

7. Сполуку етил 2-(4-аміно-5-трифторметил-4H-1,2,4-триазоліл-3-тіометил-карбоксамідо)-5,6-дигідро-4H-циклопента[b]тіофен-3-кар-боксилат запропоновано для поглибленого фармакологічного вивчення. На зазначену субстанцію розроблено проект АНД.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. А.М. Демченко, В.О. Янченко, Т.В. Шатиркіна, М.О. Лозинський Синтез і властивості похідних 4H-1,2,4-триазоліл-3-тіолу. // Фарм. журнал.-2003.-№2.-С. 57-60.

(Особистий внесок – аналіз та оформлення результатів синтетичних, фізико-хімічних та біологічних досліджень)

2. А.М. Демченко, В.О. Янченко, О.С. Смольський, В.О. Агеєв, М.О.Лозинский “Синтез та антиоксидантні властивості похідних 6,7-дигідро-5Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазину” // Фарм. жур-нал – 2003.- №6.- С.41-45.

(Особистий внесок – аналіз та оформлення результатів синтетичних, фізико-хімічних та біологічних досліджень)

3. В.О. Янченко, А.М. Демченко, О.С. Смольський, В.О. Агеєв, О.М. Красовський “Антиоксидантні властивості похідних 7Н-[1,2,4]-триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіадиазину”// Запорожский медицинский жур-нал– 2004.- №1.- С.45-47.

(Особистий внесок – аналіз та оформлення результатів синтетичних, фізико-хімічних та біологічних досліджень)

4. А.М. Демченко, В.О. Янченко, О.С. Смольський, В.О. Агеєв, М.О. Лозинский “Синтез та антиоксидантні властивості основ Манніха 4-ариліденаміно-4Н-1,2,4-триазол-3-тіолів”//Фарм. журнал – 2004.- №1.- С.68-72.

(Особистий внесок – аналіз та оформлення результатів синтетичних, фізико-хімічних та біологічних досліджень)

5. А.М. Демченко, В.А. Янченко, М.О. Лозинский Синтез 3-алкил-6-арил(ариламино)-7Н-[1,2,4]триазоло[2,4-b][1,3,4]-тиадиазинов.\\ ЖОрХ.-2003.-№7.-С.1088-1191.

(Особистий внесок – планування та здійснення експерименту, обробка та аналіз експериментальних даних)

6. В.А. Янченко, В.В. Малышев, А.М. Демченко, М.О. Лозинский. Новый cинтез производных 6-арил-3-метил-6,7-дигидро-5H-[1,2,4]-триазоло[3,4-b][1,3,4]тиади-азин-7-карбоновой кислоты.\\ ХГС.-2003.-№4.-С.631-632.

(Особистий внесок – виконання експерименту, обробка та аналіз експериментальних даних)

7. Yanchenko V.A., Demchenko A. M., Gur'eva A.N., Bukhtiarova T.A., Lozinskii M.O. "Derivatives of [1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiaziSynthesis and properties"."Oxygen- and sulfur-containing heterocycles", Мoscow: IBS PRESS, Kartsev V.G., Ed., 2003, vol. 1, p. 453-456

8. Малышев В.В., Янченко В.А., Демченко А.М. Стереоселективный синтез 3-алкил-6-арил-7-бензоил-6,7-дигидро-5Н-[1,2,4]триазоло,4-b][1,3,4] тиадиази-нов// Cборник научных трудов “4-й Международный симпозиум по химии и применению фосфор-, сера- и кремнийорганических соединений “Петербургские встречи” (ISPM-IV)”, С.Петербург-2002.- С.165.

9. Yanchenko V.A., Malishev V.V., Khairulin A.R., Demchenko A.M.. Synthesis of 7H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazine derivatives //The international symposium devoted to the 100-th anniversary of academican A.V.Kirsanov, Kyiv, Ukraine-2002, - P. 108.

10. Янченко В.О., Демченко А.М. Похідні 4-аміно-5-R-4H-триазол-3-ілтіолу// Всеукраїнська науково-практична конференція „Сучасні технології органічного синтезу та медичної хімії”. Тези доповідей. – Харків, 2003. – С.84.

Янченко В.О. “Синтез та властивості похідних4-аміно-3-меркап--то-4Н-1,2,4-триазолу”. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фармацевтич-них наук за спеціальністю 15.00.02 – фармацевтична хімія та фармакогно-зія. Національний фармацевтичний університет, Харків, 2005.

Дисертаційна робота присвячена розробці методів синтезу триазоло-вмісних сполук на основі 4-аміно-3-меркап-то-4Н-1,2,4-триазолу.

В ході роботи вивчені умови одержання N1-арил-2-(5-алкіл-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіо)ацетамідів та показана можливість їх циклізації в 6-ариламіно-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b],3,4]тіади-азини. Досліджена будова про-дуктів конденсації 4-арилметиліденаміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіолів з бігун-кці-ональними сполуками. Доведена можливість переходу подвійного зв’язку азо-метинової групи в 6-арил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинах з утво-ренням ізомерних 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазинів. Встановлено можливість синтезу заміщених [1,2,4]триазоло[4,3-b]піридазинів циклоконден-са-цією похідних 4Н-триазоліл-3-тіолу з ацетилацетоном.

Вивчені протизапальні, анальгетичні, протигрибкові, антимікробні, антиоксидантні та противірусні властивості синтезованих сполук. Сполуку етил 2-(4-аміно-5-трифторметил-4H-1,2,4-триазоліл-3-тіометил-карбоксамі-до)-5,6-дигідро-4H-циклопента[b]тіофен-3-кар-боксилат, що виявила високу проти-за-паль-ну активнісчть запропоновано для поглибленого фармакологічного вив-чення.

Ключові слова: 4-аміно-3-меркапто-4Н-1,2,4-триазол, N1-арил-2-(5-алкіл-4-аміно-4H-1,2,4-триазол-3-ілтіо)ацетаміди, 7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тіа-ди-азин, 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тіадиазин, [1,2,4]триазо-ло[4,3-b]піри-да-зин, біологічна активність.

Янченко В.О. “Синтез и свойства производных 4-амино-3-меркап-то-4Н-1,2,4-триазола.” - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата фармацевти-ческих наук по специальности 15.00.02 - фармацевтическая химия и фарма-когнозия. Национальный фармацевтический университет, Харьков, 2005.

Диссертационная работа посвящена разработке методов синтеза триазол-содержащих соединений на основе 4-амино-3-меркапто-4Н-1,2,4-триазола.

В ходе работы изученные условия получения N1-арил-2-(5-алкил-4-амино-4H-1,2,4-триазол-3-илтио) ацетамидов и показана возможность их циклизации в 6-ариламино-7Н-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тиадиазины под действием хлорокиси фосфора.

Конденсацией N1-арил-2-(5-метил-4-амино-4H-1,2,4-триазол-3-ил-тио)-аце-тамидов с 2,5-диметокситетрагидрофураном синтезирован ряд N-арил-2-(5-ме-тил-4-(1H-1-пирролил)-4H-1,2,4-триазол-3-илтио) ацетамидов.

Отмечено, что непродолжительное нагревание эквимолярних количеств 4-амино-5-метил-4H-1,2,4-триазол-3-илтиола и соответству-ющих изотиоцианатами в бензоле приводит к образованию N-арил-N1-(3-метил-5-меркапто-4Н-1,2,4-триазол-4-ил)тиомочевин. Нагревание N1-(4-бромфенил)-N,N-диметилтио-моче-ви-ны с 4-амино-5-метил-4H-1,2,4-триазол-3-илтиолом в ДМФА на протяжении 30 ч. приводит к 6-(4-бромфениламино)-3-метил[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]-тиа-ди-азолу, который полностью идентичный продукту взаимодействия 4-амино-5-метил-4H-1,2,4-триазол-3-илтиола с 4-бромфенилизитиоцианатом в тех же условиях.

Взаимодействие 4-амино-5-этил-4H-1,2,4-триазол-3-илтиола с тетра-ме-тилтиурамдисульфидом приводит к образованию 4-амино-5-тиоксо-3-этил-4,5-дигидро-1H-1,2,4-триазол-1-илдиметиламинометан-тио-ну.

Показанна аномальность хода реакции 4-амино-5-трифторметил-4Н-триазолил-3-тиола с дегидроацетовой кислотой, которая приводит к обра-зо-ва-нию N1,N2-ди(3-ацетил-6-метил-4-оксо-4H-2-пиранил)гидразина.

Исследовано строение продуктов конденсации 4-арилметилиденамино-4H-1,2,4-триазол-3-илтиолов с бифункциональными соединениями. Доказана возможность перехода двойной связи азометиновой группы в 6-арил-7H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тиадиазинах с образованием изомерных 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тиадиазинов.

Доказано данными рентгеноструктурного анализа, что радикалы при ассиметричных атомах углерода этил 6-арил-6,7-дигидро-5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тиадиазинов распологаются в транс- положении.

Рассмотрена возможность синтеза замещенных [1,2,4]триазоло[4,3-b]пиридазинов циклоконденсацией производных 4Н-триазолил-3-тиола с

ацетилацетоном.

Для синтезированных соединений изучены противовоспалительная, анальгезирующая, противогрибковая, антимикробная, антиоксидантная и противовирусная активности. Соединение этил 2-(4-амино-5-трифтор-ме-тил-4H-1,2,4-триазолил-3-тиометил-карбоксамидо)-5,6-дигидро-4H-цикло-пента[b]тиофен-3-кар-боксилат, который проявил значительную противо-воспалительную активность, предложен для углубленного фармаколо-ги-ческого исследования. Разработаны методы идентификации и количест-вен-ного определения субстанции этого вещества.

Ключевые слова: 4-амино-3-меркапто-4Н-1,2,4-триазол, N1-арил-2-(5-алкил-4-амино-4H-1,2,4-триазол-3-илтио)ацетамиды, 7Н-[1,2,4]триазо-ло[3,4-b]-[1,3,4]тиадиазин, 5H-[1,2,4]триазоло[3,4-b][1,3,4]тиадиазин, [1,2,4]-триазоло-[4,3-b]пиридазин, биологическая активность.

Yahchenko V.O. “The synthesis and properties of 4-amino-3-mercapto-4Н-1,2,4-triazole derivative” – Manuscript.

A thesis for Candidate in Pharmacy Degree by speciality 15.00.02 - Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy. - National university of Pharmacy, Kharkov, 2005.

The thesis is dedicated to the development of methods of synthesis triazolbearing compounds originating from 4-amino-3-mercapto-4Н-1,2,4-triazole.

Conditions of obtaining N1-aryl-2-(5-alkyl-4-amino-4H-1,2,4-triazol-3-ylthio) acetamides have been studied at the result of the current work and the possibility of their ring closer into 6-arylamino-7Н-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]-thiadiazines was shown. The structure of products of condensation 4-arylmethylidenamino-4H-1,2,4-triazol-3-ylthiols with bifunctional compounds was investigated. The opportunity of double bond transferring in azomethinic group of 6-aryl-7H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazine with formation of isomeric 5H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4thiadiazines was proved. The possibility of the synthesis of substituted [1,2,4]triazolo[4,3-b]pyridazines by cyclocondensation of 4Н-triazolyl-3-thiol derivatives with 2,4-pentanedione was established. Unexpected direction of 4-amino-5-trifluormethyl-4Н-triazolyl-3-thiol reaction with dehydroacetic acid was shown.

For all synthesized compounds anti-inflammatory, analgesic, fungicidal, antimicrobial, antioxidative and antiviral activity was investigated. Ethyl 2-(4-amino-5-trifluoromethyl-4H-1,2,4-triazol-3-ylsulfanylmethylcarboxamido)-5,6-dihydro-4H-cyclopenta[b]thiophene-3-carboxylate, which showed a anti-inflammatory activity, has been recommended for the further pharmacological studying.

Key words: 4-amino-3-mercapto-4Н-1,2,4-triazole, N1-aryl-2-(5-alkyl-4-amino-4H-1,2,4-triazol-3-ylthio) acetamides, 7H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]-thia-diazine, 5H-[1,2,4]triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazine, [1,2,4]tri[4,3-b]pyridazine, biological activity.

Підписано до друку 9.03.2005. Формат 60?84 1/16

Папір офсетний. Друк різографія

Умовний друк. арк. 1,16. Тираж 100 пр. Зам. № 115.

Віддруковано з оригінал-макету на ПП “Азамаєва В.П.”.

Україна, 61144, м. Харків, вул. Г. Праці, 17, к. 284. Тел. 65-92-41