Спосіб одержання 5-аміно-1-арил-4-гідроксі-3-етоксикарбоніл-1н-піразолів

Спосіб одержання 5-аміно-1-арил-4-гідроксі-3етоксикарбоніл-1H-піразолів загальної формули (І): COOC 2H 5 N Винахід відноситься до органічної хімії, до нового способу синтезу 5-аміно-1-арил-4-гідрокси-3етоксикарбоніл-1Н-піразолів загальної формули (1). COOC 2H 5 N В літературі відомі піразоли, які містять фенільні замісники, аміно-, гідрокси- та етоксикарбонільні групи в положеннях 1,3,4,5 піразольного ядра [7-12]. В той же час 5-аміно-1-арил-4-гідрокси-3етоксикарбоніл-1Н-піразоли і метод їх синтезу в літературі не описані, незважаючи на те, що ці сполуки можуть мати фармакологічну дію та пестицидну активність. Завданням винаходу є розробка способу одержання 5-аміно-1-арил-4-гідрокси-3етоксикарбоніл-1Н-піразолів, який базується на доступних реагентах і пожежо- та вибухобезпечних розчинниках. Поставлене завдання вирішується внутрішньомолекулярною циклізацією 2-арилгід-разоно-4бром-етил-1-оксобутаноатів (Іа-г), яка перебігає при нагріванні їх з азидом натрію в водноацетоновому розчині при температурі 25-30°С: N OH R H 2N (1) де R=Н, 3-СF3, 4-СН3О, 4-Сl Піразоли є одними з важливих гетероциклів, які інтенсивно вивчаються ще з початку XX століття. Синтезу і властивостям сполук цього класу присвячена монографія [1] і ряд оглядів [2-4], що пов'язано з широким практичним застосуванням піразолів і їх функціональних похідних. Піразоли можуть використовуватися як барвники [2], як речовини з біологічною дією [2, 5] і пестициди [6]. (11) UA OH H 2N (19) N R 83932 (13) C2 , (I) де R=Н, 3-СF3, 4-СН3О, 4-Сl, який відрізняється тим, що проводять внутрішньомолекулярну циклізацію 2-арилгідразоно-4брометил-3-оксобутаноатів при нагріванні їх з азидом натрію в водно-ацетоновому розчині при температурі 25-30°С. 3 83932 O N N H O O O OC2 H5 R 4 Br ацетонвода N OC2 H5 NaN R N N H O IIа-г І, II, III R=Н (а), 3-СF3 (б), 4-СН3О (в), 4-Сl (г) Проміжними продуктами цієї реакції, очевидно [12], є 4-(азидо)-2-арилгідразоно-1-етил-3оксобутаноати (ІІа-г). 2-Арилгідразоно-4-брометил-3-оксобутаноати (Іа-г) були синтезовані за методикою [12]. Запропонований нами метод дозволяє синтезувати 5-аміно-1-арил-4-гідрокси-3етоксикарбоніл-1Н-піразоли (ІІІа-г) з різними замісниками в фенільному кільці, пов'язаному з піразольним кільцем. Вихід цільових продуктів при цьому складає 22-65%. Крім того, цей метод є прийнятним з точки зору техніки безпеки і доступності вихідних реагентів. Будова 5-аміно-1-арил-4-гідрокси-3етоксикарбоніл-1Н-піразолів (ІІІа-г) доказана за допомогою рентгеноструктурного методу та ІЧ- і ЯМР 1Н спектроскопії, а склад - за допомогою елементного аналізу. Дані рентгеноструктурного дослідження (загальний вигляд молекули (ІІІб) і її основні геометричні параметри) наведені на мал. 1. Центральний п'ятичленний цикл N(1)N(2)C(1-3) планарний (відхилення атомів від середньоквадратичної площини не перевищують 0.004 Å). Бензольне кільце С(7-12) знаходиться приблизно в цій площині: відповідний двограний кут складає лише 17.2°. Атом N(2) має пірамидальну конфігурацію зв'язків: сума валентних кутів при цьому атомі дорівнює 332.1°. Мал. 1. Загальний вигляд молекули піразолу (ІІІб). Основні довжини зв'язків (А) і валентні кути (град.): N(1)-N(2) 1.358(2), N(1)-C(3) 1.377(2), N(1)C(7) 1.428(2), N(2)-C(1) 1.335(2), N(3)-C(3) 1.381(2), C(1)-C(2) 1.396(2), C(2)-C(3) 1.372(2); N(2)N(1)C(3) 111.7(1), N(1)N(2)C(1) 105.118), N(2)C(1)C(2) 111.3(1), C(1)C(2)C(2) 106.1(1). N(1)C(3)C(2) 105.9(1). Приклад 1 5-Аміно-4-гідрокси-3-етоксикарбоніл-1-феніл1Н-піразол (ІІІа). До розчину 0.01 моль 2фенілгідразоно-4-бром-етил-3-оксобутаноату (Іа) в 40мл ацетону добавляють розчин 0.01 моль азиду натрію в 10мл води і витримують 2 години при температурі 25-30°С. Розчинник упарюють у вакуумі N3 OC2H 5 N -N 2 R ацетонвода 25-30 oC OH H 2N ІІІа-г водострумінного насосу, і масловидний залишок залишають на 24 год для викристалізовування цільового продукту. Ви хід 0.790 г (32 %), т.пл. 113115°С (перекристалізований із суміші бензолгептан 1:1). ІЧ спектр (KBr, v, см -1): 1390, 1460, 1480, 1580, 1600, 1650, 1690, 3000, 3200, 3300. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6, δ, м.д., J, Гц): 1.27 т (3Н, СН3СН2O, .J 6.9), 4.24 кв (2Н, СН3СН2О, J 6.9), 4.73 с (2Н, NH2), 7.37 м (1Н, С6Н5), 7.49 м (2Н, С6Н5), 7.63 м (2Н, С6Н5), 7.95 с (1Н, ОН). Знайдено, %: С 58.03; Н 5.55; N 17.00. С12Н13N3О 3. Обчислено, %: С 58.29; Н 5.30; N 16.99. По вищенаведеній методиці були також синтезовані піразоли (IIIб-г). 5-Аміно-4-гідрокси-3-етоксикарбоніл-1-([3трифторметил]феніл)-1Y-піразол (ІІІб). Ви хід 1.953 г (62 %), т.пл. 185-186°С. ІЧ спектр (KBr, v, см -1): 1460, 1540, 1550, 1600, 1680, 3000, 3250, 3330. Спектр ЯМР 1Н (СDСl3, δ, м.д., J, Гц): 1.45 т (3Н, СН3СН2O, J 7.0), 3.49 с (2Н, NН2), 4.47 кв (2Н, СН3СН2О, J 7.0), 6.76 с (1Н, ОН), 7.64 м (2Н, 3СF3С6Н4), 7.90 м (1Н, 3-СF3С6Н4), 7.64 с (1Н, 3СF3С6Н4). Знайдено, %: С 49.67; Н 4.13; N 13.41. C13H12F 3N3O 3. Обчислено, %: С 49.53; Н 3.84; N 13.33. 5-Аміно-4-гідрокси-3-етоксикарбоніл-1-(4метоксифеніл)-1H-піразол (IIIв). Ви хід 0.609 г (22 %), т.пл. 146-147°С. ІЧ спектр (KBr, v, см -1): 1390, 1430, 1480, 1520, 1580, 1600, 1680, 3000, 3250, 3330. Спектр ЯМР 1Н (СDСl3, δ, м.д., J, Гц): 1.42 т (3Н, СН3СН2O, J 6.8), 3.47 с (2Н, NH2), 3.85 с (3Н, СН3О), 4.46 кв (2Н, СН3СН2O, J 6.8), 6.73 с (1Н, ОН), 6.97 д (2Н, 4-С6Н4, J 8.8), 7.49 д (2Н, 4-С6Н4, J 8.8). Знайдено, %: С 56.42; Н 5.58; N 15.18. C13H15N3 O4. Обчислено, %: С 56.31; Н 5.45; N 15.15. 5-Аміно-4-гідрокси-3-етоксикарбоніл-1-(4-хлорфеніл)-1H-піразол (IIIг). Вихід 1.833 г (65 %), т.пл. 154-155°С. ІЧ спектр (KBr, v, см -1): 1390, 1420, 1470, 1480, 1500, 1540, 1580, 1600, 1685, 3000, 3250, 3320. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д., J, Гц): 1.43 т (3Н, СН3СН2O, J 7.1), 3.48 с (2Н, NH2), 4.47 кв (2Н, СН3СН2O, J 7.1), 6.73 с (1Н, ОН), 7.46 д (2Н, 4-С6Н4, J 9.2), 7.60 д (2Н, 4-С6Н4, J 9.2). Знайдено, %: С 50.89; Н 4.47; N 15.19. С12Н13СlN3О3. Обчислено, %: С 51.17; Н 4.29; N14.92. Розроблений нами спосіб синтезу 5-аміно-1арил-4-гідрокси-3-етоксикарбоніл-1H-піразолів є економічно доцільним і технологічно простим, і може знайти використання в хімічній та фармацевтичній промисловості. Література: 1. Behr L.C., Fusco R., Jarboe C.H. Pyrazoles, pyrazolines, pyrazolidines, indazoles and condensed rings. New-York - London - Sydney: Interscience publishers, 1967, P. 1-456. 5 83932 2. Эльдерфилд Р. Гетероциклические соединения, Т.5, М., ИЛ, 1961, С. 42-90. 3. Ad vances in Heterocyclic Chemistry, Vol. 80, San Diego: Academic Press, 2001, P.74-144. 4. Ad vances in Heterocyclic Chemistry, Vol. 82, San Diego: Academic Press, 2002, P. 1-91. 5. Яхонтов Л.Н., Глушков Р.Г. Синтетические лекарственные средства, М.: Медицина, 1983. С.197. 6. Мельников Н.Н. Пестициды: химия, технология и применение. М., Химия, 1987, С. 567. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 7. Shawali A., Hassaneen H.M., Sami М., Fahham H.M. J. Heterocycl. Chem., 1976, Vol. 13, P. 1137-1147. 8. Wislicenus W., Silberstein W. Ber., 1910, Vol. 43, S. 1835-1843. 9. Fusco R., Rossi S., Maiorana S. Gazz. Chim. Ital., 1965, Vol. 95, P. 286-298. 10. Ibrahim M.K., El-Reedy A.M., El-Gharib M.S. J. Ind. Chem. Soc., 1987, Vol. 64, P. 345-347. 11. Yotchi Y., Heinosuke Y. Heterocycles, 1998, Vol. 48, P. 2095-2102. 12. Боднар B.M., Пелькис П.С., Лозинський М.О. Укр. хим. журн., 1981, Т. 47 (4), С. 424-430. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601