5-r-тіофен-2-карбонові кислоти, що містять пірольний цикл

5-R-тіофен-2-карбонові кислоти, що містять пірольний цикл, загальної формули: 2 3 46050 4 CH3 COOC2H5 COOH S , (2) В основу корисної моделі покладена задача розробки нових речовин, які є аналогами тіофен-2карбонової кислоти і мають розчинність у воді при кімнатній температурі. Розроблені сполуки можуть бути використані як вихідні речовини для синтезу багатьох інших органічних сполук і мають супутні корисні властивості, такі як стимуляція росту рослин. Поставлена задача вирішується тим, що у положенні 5 тіофен-2-карбонової кислоти міститься гетероциклічний фрагмент, що представляє собою пірольний цикл з різними замісниками, один з яких є карбоксильною групою. Літературні дані свідчать, що наведені сполуки типу (3) не були отримані раніше: NH де R= , X CH3 COOC2H5 NH HN CH3 COOC2H5 S R , (3) CH3 , (3) CH3 COOH COOH NH NH де де H3C R= , COOH S COOH S CH3 C2H5OOC , X=H, Cl, Br R R H3C H3C R= , X , X CH3 CH3 COOH COOH NH HN CH3 HN CH3 , CH3 HOOC , X=H, Cl, Br Синтез 5-R-тіофен-2-карбонових кислот здійснюють реакцією гетероциклізації 3-хлор-3-Rпропеналю з етил 2-меркаптоетаноатом з наступним гідролізом ефірної групи в тіофеновому циклі. Для отримання сполук типу (3) корисної моделі використовують 3-хлор-3-R-пропеналь, де R - гетероциклічний фрагмент, що представляє собою пірольний цикл з різними замісниками, один з яких є етоксикарбонільною групою. На першій стадії отримують бігетероциклічну структуру з двома етоксикарбонільними групами, які при наступному гідролізі перетворюються на дві карбоксильні групи. Cl H2 C + R O HS Знайдено, %: С - 59,91 Вирахувано, %: С - 59,79 COOC2H5 R S NH COOC2 H5 , HOOC CH3 , X=H, Cl, Br Винахід ілюструється наступними прикладами: Приклад 1. Стадія 1: отримання етил 4-[5(етоксикарбоніл)тіофен-2-іл]-3,5-диметил-1Hпірол-2-карбоксилату. Суміш 0,47 г етил 3,5-диметил-4-(2-форміл-1хлорвініл)-1H-пірол-2-карбоксилату, 0,24 г етил 2меркаптоетаноату, 0,56 мл триетиламіну та 7 мл етанолу кип'ятили 10 годин. До гарячої реакційної маси додали кілька крапель води до появи помутніння. Після охолодження кристали відфільтровували та промивали водою на фільтрі. Вихід етил 4[5-(етоксикарбоніл)тіофен-2-іл]-3,5-диметил-1Hпірол-2-карбоксилату 0,40 г (68 %), температура плавлення 104 °С (з етанолу). , Н - 6,04 N - 4,39 C16H19NO4S. Н - 5,96 N - 4,36 M 321.39. 5 46050 Структура сполук, що заявляють, підтверджується спектрами ЯМР 1Н, знятими на приладі Varian Mercury VX-200 (200 МГц) для розчинів в ДМСО-d6, (внутрішній стандарт - ТМС), та масспектрами, знятими на приладі Varian 1200L (пряме введення проби в джерело, ЕУ, 70 еВ). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 1.29 т (6Н, -СН3, J 7.1 Гц), 2.32 с (3Н, 3-СН3), 2.35 с (3Н, 5СН3), 4.25 к (2Н, -СН2- пірол, J 7.1 Гц), 4.29 к (2Н, СН2-тіофен, J 7.1 Гц), 7.06 д (1Н, С3Н тіофен, J 3.9 Гц), 7.78 д (1Н, С4Н тіофен, J 3.9 Гц), 11.74 с (1Н, NH). [M]+321. Знайдено, %: С - 54,44 Вирахувано, %: С - 54,33 N - 5,32 C12H11NO4S. Н - 4,18 N - 5,28 M 265.29. меркаптоетаноату, 0,56 мл триетиламіну та 7 мл етанолу кип'ятили 10 годин. До гарячої реакційної маси додали кілька крапель води до появи помутніння. Після охолодження кристали відфільтровували та промивали водою на фільтрі. Вихід етил 5[5-(етоксикарбоніл)тіофен-2-іл]-2,4-диметил-1Hпірол-3-карбоксилату 0,52 г (88 %), температура плавлення 131 °С (з етанолу). Н - 6,05 N - 4,41 C16H19NO4S. Н - 5,96 N - 4,36 M 321.39. Спектр ЯМР 1Н (ДМС0-d6), δ, м. д.: 1.27 т (3Н, СН3 пірол, J 7.1 Гц), 1.29 т (3Н, -СН3 тіофен, J 7.1 Гц), 2.39 с (3Н, 4-СН3), 2.44 с (3Н, 2-СН3), 4.18 к (2Н, -СН2-пірол, J 7.1 Гц), 4.28 к (2Н, -СН2- тіофен, J 7.1 Гц), 7.28 д (1Н, С3Н тіофен, J 4.0 Гц), 7.77 д (1Н, С4Н тіофен, J 4.0 Гц), 11.66 с (1H, NH). [M]+ 321. Стадія 2: отримання 5-(5-карбокситіофен-2-іл)2,4-диметил-1H-пірол-3-карбонової кислоти. Суміш 0,18 г етил 5-[5-(етоксикарбоніл)тіофен2-іл]-2,4-диметил-1H-пірол-3-карбоксилату, 0,10 г Знайдено, %: С - 54,43 Вирахувано, %: С - 54,33 Стадія 2: отримання 4-(5-карбокситіофен-2-іл)3,5-диметил-1H-пірол-2-карбонової кислоти. Суміш 0,18 г етил 4-[5-(етоксикарбоніл)тіофен2-іл]-3,5-диметил-1H-пірол-2-карбоксилату, 0,10 г гідроксиду натрію, 6 мл води та 2 мл етанолу кип'ятили 2 години. Реакційну масу виливали до 50 мл води. В отриманий розчин повільно додавали по краплям крижану оцтову кислоту до появи кристалів (рН≈7). Кристали відфільтровували та промивали водою на фільтрі. Вихід 4-(5карбокситіофен-2-іл)-3,5-диметил-1H-пірол-2карбонової кислоти 0,14 г (94 %), температура плавлення 178 °С. Н - 4,27 Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 2.31 с (3Н, 3-СН3), 2.35 с (3Н, 5-СН3), 7.02 д (1Н, С3Н тіофен, J 3.9 Гц), 7.70 д (1Н, С4Н тіофен, J 3.9 Гц), 11.59 с (1Н, NH), 12.54 с уш. (2Н, СООН). [М]+ 265. Приклад 2. Стадія 1: отримання етил 5-[5(етоксикарбоніл)тіофен-2-іл]-2,4-диметил-1Hпірол-3-карбоксилату. Суміш 0,47 г етил 2,4-диметил-5-(2-форміл-1хлорвініл)-1H-пірол-3-карбоксилату, 0,24 г етил 2Знайдено, %: С - 59,87 Вирахувано, %: С - 59,79 6 гідроксиду натрію, 6 мл води та 2 мл етанолу кип'ятили 2 години. Реакційну масу виливали до 50 мл води. В отриманий розчин повільно додавали по краплям крижану оцтову кислоту до появи кристалів (рН≈7). Кристали відфільтровували та промивали водою на фільтрі. Вихід 5-(5карбокситіофен-2-іл)-2,4-диметил-1H-пірол-3карбонової кислоти 0,10 г (64 %), температура плавлення 201 °С. Н - 4,25 N - 5,33 C12H11NO4S. Н - 4,18 N - 5,28 M 265.29. Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м. д.: 2.39 с (3Н, 4-СН3), 2.44 с (3Н, 2-СН3), 7.24 д (1Н, С3Н тіофен, J 4.0 Гц), 7.69 д (1Н, С4Н тіофен, J 4.0 Гц), 11.54 с (1Н, NH), 12.47 с уш. (2Н, СООН). [М]+ 265. Приклад 3. Лабораторні дослідження рістрегулюючої дії 4-(5-карбокситіофен-2-іл)-3,5-диметил1H-пірол-2-карбонової кислоти. Дія 4-(5-карбокситіофен-2-іл)-3,5-диметил-1Hпірол-2-карбонової кислоти вивчалась на насінні ячменю сортів Етикет та Водограй 2008 року врожаю згідно ДСТУ 4138-2002 [3]. Для обробки насіння ячменю готували розчини динатрієвої солі 4 (5-карбокситіофен-2-іл)-3,5-диметил-1H-пірол-2карбонової кислоти відповідних концентрацій шляхом розчинення еквівалентної кількості самої кислоти та гідроксиду натрію у відповідній кількості води. Сухе насіння ячменю обробляли розчинами динатрієвої солі кислоти та висівали по 100 зерен у пластмасових ростильнях, які розміщували в термостаті при температурі 20 °С. Повторність у дослідах чотирьохкратна. На сьомий день ростильні розміщували у приміщенні з природним освітленням. Облік результатів здійснювали на десятий 7 46050 день після закладки досліду. Отримані експериментальні дані представлені в таблиці. Наведені в таблиці дані свідчать про високу рістстимулюючу дію 4-(5-карбокситіофен-2-іл)-3,5диметил-1H-пірол-2-карбонової кислоти у широкому діапазоні концентрацій. Таким чином, корисна модель, що пропонується, має перевагу в порівнянні з відомою тіофен2-карбоновою кислотою. Основна перевага запропонованих 5-R-тіофен-2-карбонових кислот, що містять пірольний цикл, полягає в тому, що розширюється на їх основі можливість синтезу нових сполук з широким спектром біологічної активності, та цінним є їх розчинність у воді при кімнатній температурі у вигляді динатрієвих солей. 5-R 8 тіофен-2-карбонові кислоти, що містять пірольний цикл, можуть використовуватись у сільському господарстві у якості стимуляторів росту рослин, так як на цей час у країні актуальною є проблема підвищення життєздатності насіння. Джерела інформації: 1. Шведов В.И., Сафонова О.А. //Химикофармацевтический журнал. - 1978. - Т. 12. - №11. С.53-56. 2. Пожарский А.Ф., Анисимова В.А., Цупак Е.Б. Практические работы по химии гетероциклов. Изд-во Ростовского Университета, 1988. - С.32. 3. ДСТУ 4138-2002. Насіння сільськогосподарських культур. Методи визначення якості. - Київ: Держспоживстандарт України, 2003. Таблиця Результати лабораторних досліджень впливу 4-(5-карбокситіофен-2-іл)-3,5-диметил-1H-пірол-2карбонової кислоти на насіння ячменю сортів Етикет та Водограй Сорт ячменю Етикет Водограй Кількість кислоти на 1 кг насіння, розчинена у вигляді динатрієвої солі у 12 мл води (г) Контроль (вода) 0,96 0,24 0,06 Контроль (вода) 0,96 0,24 0,06 Схожість (%) Середня довжина проростків (%) Маса зелених проростків (%) 100,0 109,5* 107,0* 112,0* 100,0 103,1 115,6* 106,3* 100,0 108,0* 104,8* 106,1* 100,0 105,1 110,8* 111,0* 100,0 107,2* 108,7* 107,2* 100,0 110,0* 113,8* 113,9* Примітка. Різниця достовірна на 5 %-ному рівні значимості Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601