Search

В настоящей работе представлен селективный способ синтеза 3,7,10-триоксо-2,6-диацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана через дезацетилирование триацетилпроизводного обработкой последнего серной и азотной кислотами, а также серно-азотной смесью при комнатной температуре с выходом целевого продукта 31 %, 35 % и 80 %, соответственно. При взаимодействии 3,7,10-триоксо-2,6-диацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана с серно-азотной смесью, серной или азотной кислотой дальнейшее снятие ацетильной группы до образования синтеза 3,7,10-триоксо-2-ацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана не происходит, а нагревание реакционной массы приводит к разрушению исходной молекулы. Однако при взаимодействии 3,7,10-триоксо-2,6-диацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана со смесью концентрированной азотной кислоты и уксусного ангидрида образуется нитропродукт диацетилпроизводного ТНАР – 3,7,10-триоксо-2,6-диацетил-9-нитро-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан. При этом, в отличие от триацетил-ТНАР, у которого две ацетильные группы заместили сразу два протона NH-группы одного кольца, а другое кольцо осталось без замещения, у нитро-ацетилпроизводного ТНАР функциональные группы стоят при разных кольцах. Было показано, что ацетилирование 3,7,10-триоксо-2,6-диацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана в среде уксусного ангидрида приводит к замещению одного протона свободной NH-группы с образованием триацетилзамщенного, а при замене уксусного ангидрида на хлористый ацетил образуется 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана., Here we report a selective method for the synthesis of 3,7,10-trioxo-2,6-diacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane via deacetylation of a triacetyl derivative by treatment of the latter with sulfuric and nitric acids and with mixed acid at room temperature to give a target product in 31 %, 35 % and 80 % yields, respectively. On the reaction of 3,7,10-trioxo-2,6-diacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane with mixed acid, sulfuric acid or nitric acid, no further detachment of the acyl group to the formation of 3,7,10-trioxo-2-acetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane did not occur, while heating the reaction mass broke down the starting molecule. However, the reaction between 3,7,10-trioxo-2,6-diacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane with concentrated mixed nitric acid/acetic anhydride furnished a nitro product of the diacetyl derivative of ТНАР – 3,7,10-trioxo-2,6-diacetyl-9-nitro-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane. In this case, in contrast to triacetyl-ТНАР which had two acetyl groups, two protons of the NH group in the same ring were substituted at a time, while one ring remained unsubstituted, whereas the functional groups in the THAP nitroacetyl derivative were located on different rings. It was shown that acetylation of 3,7,10-trioxo-2,6-diacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane in acetic anhydride leads to the replacement of one proton with free NH-group with the formation of triacetyl-substituted, and when acetic anhydride is replaced by acetyl chloride, 3,7,10-trioxo-2,4,6,8,9,11-hexaacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane is formed., Южно-Сибирский научный вестник, Выпуск 6 (34) 2020

В настоящее время полиазациклические соединения (азотсодержащие гетероциклические структуры) рассматриваются в качестве синтонов в синтезе перспективных биологически активных веществ. Проведенный анализ по проявлению полезных свойств показывает, что с усложнением структуры вещества возрастает его биологическая активность. При этом отмечено, что одновременно и усложняются методы синтеза этих веществ, в частности процессы получения становятся многостадийными. В связи с этим актуальной темой является разработка доступных методов получения лекарственных препаратов, совершенствование известных и разработка новых эффективных, экологически доступных методов синтеза. На сегодняшний момент новым, малоизученным соединением является 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан (ТНАР). Цель работы заключалась в исследовании процесса ацилирования 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллана уксусным ангидридом с использованием различных кислотных катализаторов (серной, фосфорной и хлорной кислот). Показано, что в уксусном ангидриде происходит частичное замещение протонов в кольцевых NH-группах. Образуется смесь веществ, состоящая из ди- и триацетилзамещенных ТНАР. При этом образование триацетилпроизводного идет только по двум кольцам, замещая в одном все два протона NH-группы, во втором кольце – один, при этом третье кольцо остается не задействованным в реакции. Синтезировать 3,7,10-триоксо-2,4,6,8,9,11-гексаацетил-2,4,6,8,9,11-гексааза[3.3.3]пропеллан удалось только вторичным ацилированием смеси ацетилпроизводных ТНАР хлористым ацетилом в щелочной среде., At present, polyazacyclic compounds (nitrogen-containing heterocyclic structures) are considered as synthons in the synthesis of promising biologically active substances. The analysis of the manifestation of useful properties shows that with the complication of the structure of a substance, its biological activity increases. At the same time, it was noted that at the same time the methods of synthesis of these substances become more complicated, in particular, the processes of obtaining become multistage. In this regard, an urgent topic is the development of accessible methods for obtaining drugs, the improvement of known and the development of new effective, environmentally friendly methods of synthesis. At the moment, a new, little-studied compound is 3,7,10-trioxo-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane (THAP). The aim of the work was to study the process of acetation of 3,7,10-trioxo-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3] propellane with acetic anhydride using various acid catalysts (sulfuric, phosphoric and perchloric acids). It was shown that in acetic anhydride there is a partial substitution of protons in the ring NH-groups. A mixture of substances is formed, consisting of di- and triacetyl-substituted THAP. In this case, the formation of the triacetyl derivative proceeds only along two rings, replacing all two NH-group protons in one, and one in the second ring, while the third ring remains not involved in the reaction. It was possible to synthesize 3,7,10-trioxo-2,4,6,8,9,11-hexaacetyl-2,4,6,8,9,11-hexaaza[3.3.3]propellane only by secondary acylation of a mixture of acetyl derivatives THAP with chloride acetyl in an alkaline environment., Южно-Сибирский научный вестник, Выпуск 5 (33) 2020