Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Синтез, свойства и химические реакции 5-аминотетразола (обзор литературы) 10
1.1. Синтез 5-аминотетразола 12
1.2. Свойства 5-аминотетразола 14
1.2.1. Таутомерия 5-аминотетразола 14
1.2.2. Кислотность 16
1.2.3. Основность 17
1.3. Химические свойства 5-аминотетразола 18
1.3.1. Реакции алкилирования 19
1.3.2. Реакции ацилирования. 27
1.3.3. Реакции диазотирования и нитрования 37
1.4. Биологическая активность 5-аминотетразола и его
производных 46
Глава 2. Синтез, строение и свойства алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидро- тетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов 54
2.1. Синтез и строение алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-я]
пиримидин-5-карбоксилатов 55
2.1.1. Синтез и строение метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов 55
2.1.2. Синтез и строение метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло [1,5-й]пиримидин-5-карбоксилатов 60
2.1.3. Синтез и строение этил 7-арил-6-(4-хлорбензоил)-4,7-дигидро-тетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов 69
2.1.4. Синтез и строение 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоновых кислот 73
2.2. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-<я]
пиримидин-5-карбоксилатов с мононуклеофильными реагентами 77
2.2.1. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов с аммиаком 77
2.2.2. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов с алифатическими аминами 82
2.2.3. Взаимодействие метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло [1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов с алифатическими аминами 88
2.2.4. Синтез натриевых солей метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидро-тетразоло[1,5-я]пиримидин-5-карбоновых кислот 95
2.3. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]
пиримидин-5-карбоксилатов с бинуклеофильными реагентами 98
2.3.1. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло [1,5-<я]пиримидин-5-карбоксилатов с гидразингидратом 98
2.3.2. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло [ 1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов с фенилгидразином 106
2.3.3. Взаимодействие метил 7-фенил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-а]пиримидин-5-карбоксилата с гидроксиламином 110
2.4. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов с тозилгидразидом 112
2.5. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов с тиосемикарбазидом 114
2.6. Взаимодействие метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов с фенилизоцианатом 115
Глава 3. Экспериментальная часть 120
Глава 4. Биологическая часть 128
4.1. Противомикробная активность 128
4.2. Противогрибковая активность 139
4.3. Анальгетическая активность 142
4.4. Противовоспалительная активность 148
4.5. Жаропонижающая активность 156
4.4.0страя токсичность 159
Выводы 161
Список литературы
- Таутомерия 5-аминотетразола
- Синтез и строение метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов
- Синтез натриевых солей метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидро-тетразоло[1,5-я]пиримидин-5-карбоновых кислот
- Противогрибковая активность
Введение к работе
Актуальность работы. Одной из первостепенных задач фармацевтической химии является синтез биологически активных соединений с малой токсичностью. В этом смысле интерес представляют конденсированные гетероциклические системы, включающие в качестве структурного фрагмента тетразольный цикл, поскольку эти соединения практически не затрагиваются в результате метаболических процессов в организме, что позволяет создавать эффективные и безопасные препараты, способные достигать нужный рецептор, не претерпевая нежелательных побочных превращений.
Согласно литературным данным к настоящему времени, среди
замещенных тетразолов найдены вещества, проявляющие
антиаллергическую, антиастматическую, антимикробную, противовирусную, противотуберкулезную, противогрибковую и антигипертензивную активности. Принимая во внимание значительный практический интерес к указанным гетероциклическим соединениям, следует отметить, что их химические свойства, в особенности способность к формированию конденсированных гетероциклических систем, изучены недостаточно. В литературе имеются сведения о синтезе тетразолопиримидинов на основе реакции эфиров ацетоуксусных кислот, однако, данные по химическим свойствам алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов отсутствуют.
Продолжая синтез конденсированных гетероциклических систем производных тетразола с целью поиска среди них биологически активных соединений, представляло интерес изучить реакции циклизации тетразолопиримидинов, ввести амидную группу и оценить каким образом данные структурные отличия повлияют на химические свойства и биологическую активность алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов и их производных.
Цель работы. Целью данного исследования является синтез нового класса биологически активных и малотоксичных соединений ряда алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[ 1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов и их производных, установление строения, изучение их химических свойств, выявление путей практического использования синтезированных соединений и возможной зависимости между строением и биологическим действием.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
Осуществить синтез новых конденсированных гетероциклических систем реакцией эфиров ацилпировиноградных кислот со смесью 5-аминотетразола и ароматического альдегида.
Изучить взаимодействие синтезированных соединений с различными азотсодержащими моно- и бинуклеофильными реагентами.
3. Провести анализ результатов исследований биологической
активности алкил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]
пиримидин-5-карбоксилатов и соединений, полученных в результате
их химических превращений, дать рекомендации по
целенаправленному синтезу биологически активных соединений.
Научная новизна работы. Осуществлен синтез алкил 7-арил-6-ацил-
4,7-дигидротетразоло[ 1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов. Впервые обнаружено, что при взаимодействии полученных соединений с алифатическими аминами и аммиаком структура образующихся соединений зависит от характера ацильного заместителя в положении 6. При наличии в положении 6 ацетильной группы, реакция протекает с образованием 6-алкил-7-метилен-8-арил-7-метилен-8-арил-6,7-дигидро-4Я-пирроло[3,4-<^]тетразоло[1,5-а] пиримидин-5(8//)-онов и 7-метилен-8-арил-6,7-дигидро-4//-пирроло[3,4-оГ] тетразоло[1,5-«]пиримидин-5(8Я)-онов. В случае наличия ароильного заместителя в положении 6 гетероцикла образуются >1-алкил-6-ароил-7-арил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксамиды.
Получены натриевые соли 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоновых кислот.
Установлено, что при взаимодействии полученных соединений с гидразингидратом независимо от природы заместителя в 6 ацильном фрагменте образуются конденсированные системы 8-метил-9-фенил- и 8,9-диарил-4,9-дигидротетразоло[Г,5':1,2]пиримидино[4,5-й(]пиразин-5(6//)-онов.
Выявлено, что в реакциях с фенилгидразином при наличии в 6 положении ацетильной группы образуются 8-метил-6-фенил-9-арилтетразоло[Г,5': 1,2]пиримидино[4,5-й?]пиридазин-5(6Я)-оны.
Обнаружено, что реакция с гидроксиламином протекает с образованием оксима, который в дальнейшем циклизуется в 8-метил-9-фенил-4Я-[1,2]оксазино[5,4-й(]тетразоло[1,5-а]пиримидин-5(9//)-он.
Впервые изучено взаимодействие метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло[1,5-<я]пиримидин-5-карбоксилатов с тозилгидразидом и тиосемикарбазидом.
Взаимодействием с фенилизоцианатом получена новая конденсированная система 6-ароил-5-арил-8-фенилимидазо[1,5-с]тетразоло [1,5-а]пиримидин-7,9(5Я,8Я)диона.
Осуществлен синтез 134 соединений. На основании ИК, ЯМР 1Я, ЯМР С, масс-спектров и данных рентгеноструктурного анализа установлена их структура. Проведен анализ результатов исследований биологической активности вновь синтезированных соединений в сравнении с препаратами эталонами, и установлены закономерности взаимосвязи «структура-биологическое действие». Обнаружены вещества, обладающие противовоспалительной активностью в сочетании с жаропонижающим действием, анальгетической активностью.
Практическая значимость. Разработаны препаративные методы
синтеза неописанных ранее алкил 6-ацил-7-арил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]
пиримидин-5-карбоксилатов, 7-метилен-8-арил-6,7-дигидро-4і/-пирроло
[3,4-йГ|тетразоло[1,5-л]пиримидин-5(8//)-онов, 6-алкил-7-метилен-8-арил-6,7-
8
дигидро-4Я-пирроло[3,4-бГ]тетразоло[1,5-а]пиримидин-5(8//)-онов, N-алкил-
6-ароил-7-фенил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксамидов,
8-арил-9-фенил-4,9-дигидротетразоло[Г,5':1,2]пиримидино[4,5-й(]пиразин-5-
онов, 8-метил-6-фенил-9-арилтетразоло[Г,5': 1,2]пиримидино[4,5-й?]
пиридазин-5(6#)-онов, гидразонов метил 7-арил-6-ацетил-4,7-
дигидротетразоло[1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов, 6-ароил-5-арил-8-
фенилимидазо[1,5-с]тетразоло[1,5-й]пиримидин-7,9(5Я,8Я)дионов, которые могут быть использованы в научно-исследовательской работе кафедры физической и коллоидной, органической и фармацевтической химии при синтезе новых биологически активных соединений.
Среди полученных соединений выявлены вещества с выраженным анальгетическим действием, противовоспалительной и жаропонижающей активностью.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на международной научно-практической конференции «Фармация и здоровье» (Пермь, 2005), всероссийской конференции «Техническая химия. Достижения и перспективы» (Пермь, 2006), VI всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, 2007), российской научно-практической конференции, посвященной 70-летию ПГФА «Достижения и перспективы в области создания новых лекарственных средств» (Пермь, 2007), всероссийской конференции «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург, 2007), международной конференции «Техническая химия: от теории к практике» (Пермь, 2008), конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2008), научно-практической конференции «Фармация из века в век» (Санкт-Петербург, 2008), 69-ой ежегодной конференции студенческого научного общества Кубанского государственного медицинского университета» (2008), региональной научной конференции «35 лет синтеза фурандионов», краевой
9 дистанционной научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Молодежная наука Прикамья - 2008» (Пермь, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в центральной печати, 3 статьи в сборниках, 12 тезисов-докладов на конференциях различного уровня.
Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 177 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов собственных исследований, экспериментальной части, биологической части, выводов, списка литературы из 122 наименований, 39 таблиц, приложения.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ проект № 04-03-96042
Таутомерия 5-аминотетразола
Теоретически можно допустить также существование и гипотетической неароматической 5Я-формы. Однако на сегодняшний день данная частица экспериментальными методами зафиксирована не была.
Показано, что для всех изученных 5-К-тетразолов, в том числе 5-аминотетразола, в газовой фазе наиболее стабильным остается 2Я-таутомер: 2Я-форма обычно на 1.5 - 4.0 ккал/моль более термодинамически предпочтительна 1 Я-форме [59], при этом влияние заместителя в цикле на различие энергий незначительно.
Протолитические равновесия с участием 5-аминотетразола и его производных осложнены амино-иминной таутомерией [2, 14]. H2N H2N HN н 22 23 24
В свою очередь, как амино-, так и иминоформы могут существовать в виде различных аннулярных таутомеров. Количество таких таутомеров с учетом возможных мезоионных и цвиттерионных структур весьма велико. Некоторые из них приведены ниже. Н\ H HN\\H HN
Многие из этих форм, хотя и не были обнаружены экспериментально, могут рассматриваться как интермедиаты в некоторых химических превращениях 5-аминотетразола и его производных [59]. Вопрос о том, в какой форме преимущественно существует 5-аминотетразол — аминной или иминной - длительное время оставался нерешенным. Методом РСА было показано, что в кристаллическом состоянии данное соединение существует в амино-Ш-форме [71]. Данные спектроскопии ЯМР и ИК оказались более сложны для интерпретации. Согласно данным, полученным этими методами, долгое время считалось, что в твердом состоянии и в растворах 5-аминотетразолы могут существовать как в амино-, так и в иминоформах, причем количество каждой из этих форм сопоставимо и существенно зависит от природы заместителя у экзоциклического атома азота и среды [59].
Тем не менее, в более поздних работах с помощью ЯМР, КРС, а также ИК спектроскопии показано, что многие производные 5-аминотетразола, как и сам 5-аминотетразол, в кристаллическом состоянии и в растворах существуют преимущественно в виде аминоформы [71].
Согласно теоретическим расчетам, выполненным методами МР2/6-31G и B3LYP/LANL2DZ, аминоформа 5-аминотетразола в газовой фазе стабильнее соответствующего иминотаутомера более чем на 18 и 9 ккал/моль соответственно [59]. Тот же качественный результат наблюдается и при учете эффектов сольватации. Характер аннулярной таутомерии 5-аминотетразола: в газовой фазе более предпочтительна 2//-форма, тогда как при учете сольватации более устойчивым становится 1//-таутомер, обладающий наибольшим дипольным моментом [59].
В процессе сольватации 5-аминотетразола, в том числе и при образовании водородных связей активно участвуют как сам гетероцикл, так и аминогруппа. N Н Н, N NH \ / N=N 1.2.2. КИСЛОТНОСТЬ NH-Незамещенные тетразолы проявляют свойства кислот, сила которых определяется электронным эффектом заместителя в положении 5 [16-19]. Н N H,N И Д, г\ + н 32 33 Образующийся при отщеплении протона тетразолат-анион (тетразолид), обладает высокой стабильностью и ароматичностью. Данная форма характеризуется высокой делокализацией отрицательного заряда по гетероциклу [59]. Тетразолиды являются эффективными нуклеофильными агентами. Они легко реагируют с алкилирующими, ацилирующими агентами и прочими электрофильными частицами, эффективно кооридинируют с ионами металлов [11, 71]. Незамещенный тетразол проявляет свойства органической кислоты, близкой по кислотности уксусной кислоте. Константа кислотности рКа 5-AT в водном растворе - 5.93, а в органическом растворителе — 6.00 [59]. Величины рКа тетразолов в смесевых растворителях (смеси воды с метанолом, этанолом, ДМСО, ДМФА и ацетоном) увеличиваются при увеличении доли органического компонента и, соответственно, при уменьшении диэлектрической проницаемости среды [39, 59].
В ряде публикаций приведены результаты квантово-химических расчетов аниона незамещенного тетразола [32], анионов некоторых 5-R-тетразолов [59], а также оценена NH-кислотность нейтральных форм. Результаты всех теоретических расчетов свидетельствуют о том, что тетразолат-анионы (тетразолиды) представляют собой высокоароматические циклические структуры. Это отчасти объясняет высокую стабильность тетразолидов металлов и экстремально высокую кислотность тетразольного цикла.
Синтез и строение метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов
Синтез метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов (Ia-ж) проводили при выдерживании метилового эфира ацетилпировиноградной кислоты со смесью 5-аминотетразола и ароматического альдегида при 110-130 С в отсутствии растворителя [114, 115, 121].
Соединения (Ia-ж) представляют собой бесцветные или слабоокрашенные кристаллические вещества, растворимые в ДМФА, ДМСО, при нагревании растворимые в этаноле, уксусной кислоте, толуоле, нерастворимые в воде.
В их ЯМР Н спектрах присутствуют синглет трёх протонов меток-сигруппы при 3.77-3.84 м.д., синглет метинового протона в положении 7 гетероцикла при 6.89-7.23 м.д., синглет метильной группы ацетильного остатка при 1.96-2.00 м.д., группа линий ароматических протонов с центром при 6.99-7.77 м.д., синглет NH протона в положении 4 при 11.79-12.10 м.д.
В ИК спектрах соединений (Ia-ж) наблюдаются полосы, обусловленные валентными колебаниями, кетонной и сложноэфирной групп в областях 1688-1704 см"1 и 1736-1748 см 1, соответственно, а также полоса поглощения группы NH в области 3140-3180 см"1.
Спектральные данные соединений (Ia-ж) приведены в таблице 2.
По-видимому, на первой стадии реакции образуется непредельное соединение А, с которым взаимодействует 5-аминотетразол с образованием соединений (Ia-ж). Структуры В и С не образуются. Изомерная структура В не образуется вследствие меньшей термодинамической устойчивости 1,2-дигидропроизводных по сравнению 1,4-дигидропроизводными (Ia-ж). Это подтверждает и тот факт, что в спектрах ЯМР Н полученных соединений отсутствует расщепление сигналов протонов в положениях 1,2, характерное для АВ системы в структуре В.
С целью изучения влияния растворителя на протекание реакции, нами было изучено взаимодействие реагентов при кипячении в смеси уксусной кислоты и этанола (1:3). Проведенные исследования позволили установить, что метиловый эфир ацетилпировиноградной кислоты в смеси уксусной кислоты и этанола реагирует с 5-аминотетразолом и ароматическим альдегидом с образованием метил 7-арил-6-ацетил-4,7-дигидротетразоло [1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов (1б,ж).
В ряде случаев при кипячении в смеси уксусной кислоты и этанола метилового эфира ацетилпировиноградной кислоты со смесью 5-аминотетразола и ароматическими альдегидами (ванилином, 3-гидроксибензальдегидом, 2-нитробензальдегидом и тиофен-2-карбоксальдегидом) в качестве единственного продукта реакции был выделен метил 7-метил-6(#)тетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилат (1и).
Соединение (1и) представляет собой красновато-коричневое кристаллическое вещество, растворимое в ДМФА, ДМСО, при нагревании растворимое в этаноле, уксусной кислоте, нерастворимое в воде.
В ЯМР н спектре 7-метил-6(Н)тетразоло[1,5- я]пиримидин-5-карбоксилата (1и) присутствуют синглет трёх протонов метоксигруппы при 4.01 м.д., синглет метинового протона в положении б гетероцикла при 7.99 м.д., синглет метильной группы ацетильного остатка при 3.02 м.д.
В ИК спектре соединения (1и) наблюдается полоса, обусловленная валентными колебаниями сложноэфирной группы при 1752 см .
В масс-спектре соединения (1и) присутствует пик молекулярного иона с m/z: 193[М]+ (21,5%), а также пик фрагментного иона с m/z: 134[М-СООСН3]+ (14,6%), что соответствует предполагаемой структуре.
Изомерная структура В не образуется, по-видимому, вследствие меньшей термодинамической устойчивости.
С целью оценки влияния замены ацетильной группы в эфире ацетилпировиноградной кислоты ароильным заместителем на протекание реакции, нами было изучено взаимодействие метиловых эфиров ароилпировиноградных кислот со смесью ароматического альдегида и 5-аминотетразола.
Сплавление при 130-150С метиловых эфиров ароилпировиноградных кислот с 5-аминотетразолом и ароматическим альдегидом приводит к образованию метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов (Па-я) [116-120]. Полученные соединения (Па-я) представляют собой бесцветные или окрашенные кристаллические вещества, легкорастворимые в ДМСО, ДМФА, при нагревании растворимые в этаноле, уксусной кислоте, диоксане, нерастворимые в воде. В ИК спектрах соединений (Па-я) наблюдаются полосы, обусловленные валентными колебаниями, кетонной и сложноэфирной групп в областях 1630-1670 см"1 и 1720-1760 см"1 , соответственно, а также полоса поглощения группы NH в области 3180-3300 см"1. В спектрах ЯМР !Н метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов (Па-я) присутствуют синглет трех протонов СНзО группы при 3.23-3.35 м.д., синглет СН протона в положении 7 гетероцикла при 6.36-7.06 м.д., группа линий ароматических протонов с центром при 6.73-7.58 м.д., синглет NH протона в положении 4 гетероцикла при 10.95- 11.60 м.д.
В масс-спектре соединения (Ир) присутствует пик молекулярного иона с m/z: 378[М]+ (7,5%), а также пики фрагментных ионов с m/z: 319[М-СООСНзҐ (19,8%), 121[С6Н40НСО]+ (95,6%), 77[СбН5]+ (44,5%), что соответствует предполагаемой структуре. Спектральные данные соединений (Иа-я) приведены в таблице 4. В спектре ЯМР С метил 7(4-бромфенил)-6(4-этоксибензоил)-4,7-дигидротетразоло[1,5- я]пиримидин-5-карбоксилата (Ну) присутствуют химические сдвиги сложноэфирной группы при 52.64 м.д, кетонной группы при 190.38 м.д., СН в положении 7 гетероцикла при 63.57 м.д., группа линий ароматических сигналов при 131.71-113.10 м.д., сигнал СНз_СН20 при 14.34 м.д. и сигнал СНзСЩО при 60.08 м.д.
Повышение выходов образующихся соединений (Па-я) по сравнению с (Ia-ж) объясняется, вероятно, меньшей устойчивостью метилового эфира ацетилпировиноградной кислоты по сравнению с эфирами ароилпировиноградных кислот. На выход образующихся соединений (Па-я) также оказывает влияние характер заместителя: повышение электроноакцепторных свойств как в эфире, так и альдегиде способствует повышению выхода соединений (Па-я).
Синтез натриевых солей метил 7-арил-6-ароил-4,7-дигидро-тетразоло[1,5-я]пиримидин-5-карбоновых кислот
С целью повышения растворимости в воде полученных гетероциклов, и изучения их влияния на систему свертывания крови, представляло интерес на основе 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоновых кислот (IVa-e) получить их натриевые соли.
При обработке 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоновых кислот (IVa-e) гидрокарбонатом натрия были выделены соответствующие натриевые соли (VIIIa-е). Таблица 15.
Полученные соединения (VIIIa-e) представляют собой бесцветные или слабоокрашенные кристаллические вещества, при нагревании растворимые в воде, нерастворимые ДМСО, ДМФА, этаноле, диоксане. В их ЯМР Н спектрах присутствуют синглет метинового протона в положении 7 гетероцикла при 6.45-6.54 м.д., группа линий ароматических протонов с центром при 7.10-7.46 м.д., синглет NH протона в положении 4 гетероцикла при 11.02-11.10 м.д.
В ИК спектрах соединений (VIIIa-e) наблюдается полоса, обусловленная валентными колебаниями, кетонной группы в области 1632-1660 см"1, а также полоса поглощения группы NH в области 3340-3380 см
Наличие у метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов у-дикарбонильной системы позволяет рассматривать их как удобные реагенты для получения конденсированных систем из гетероциклов. Нами было изучено взаимодействие полученных соединений (Ia-з, Па-я) с гидразингидратом, фенилгидразином и гидроксиламином.
Исследования показали, что при выдерживании метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5- з]пиримидин-5-карбоксилатов с гидразингидратом при 170-180С в отсутствии растворителя до прекращения газовыделения образуются 8-метил-9-фенил- и 8,9-диарил-4,9-дигидротетразоло[Г,5 :1,2] пиримидино[4,5-б(]пиразин-5(6Я)-оны (1Ха-я) [116]. Таблица 17. нагревании растворимые в диоксане, уксусной кислоте, нерастворимые в воде.
В их ЯМР [Н спектрах присутствуют синглет С9Н протона при 6.62-7.11 м.д., группа линий ароматических протонов с центром при 6.50-7.40 м.д., синглет NH протона в положении 4 при 11.48-11.95 м.д., синглет NH протона в положении 6 при 12.94-13.39 м.д. В ИК спектрах соединений (IXa-я) наблюдаются полосы, обусловленные валентными колебаниями, связи CN и карбонильной группы в области 1620-1632 см"1 и 1672-1690 см"1, соответственно, а также полоса поглощения групп NH в области 3080-3220 и 3280-3448 см"1.
В масс-спектре соединения (1Хэ) присутствует пик молекулярного иона с m/z: 379[М]+ (44,1%), а также пики фрагментных ионов с m/z: 351[М-СО] (37,0%), 284[M-C6H4F]+ (100,0%), 256[M-CO-C6H4F]+ (59,7%), 77[Ph]+ (5,7%), что полностью соответствует указанной структуре.
В спектре ЯМР13С 8-(4-этоксифенил)-9-(4-бромфенил)-4,9-дигидро тетразоло[Г,5 : 1,2]пиримидино[4,5- і]пиразин-5(6#)-она (ГХр) присутствуют химические сдвиги амидной группы при 158.72 м.д., СН в положении 9 гетероцикла при 63.15 м.д., группа линий ароматических сигналов при 131.35-114.22 м.д., сигнал СНзСН20 при 14.35 м.д. и сигнал СКЬСН20 при 58.11 м.д.
Спектральные данные соединений (ГХа-я) приведены в таблице 18. Для подтверждения строения соединений (1Хв,д,е,ж) были сняты спектры ЯМР н в присутствии CF3COOH. Сохранение сигналов NH-rpynn после добавления CF3COOH свидетельствует о существовании полученных соединений преимущественно в лактамной форме (А), по-видимому, стабилизированной межмолекулярной водородной связью типаТ [-Н"0=С.
Противогрибковая активность
Антимикробную активность определяли методом двукратных серийных разведений в жидкой питательной среде исследуемого соединения и изучали активность по отношению к грамотрицательным бактериям -кишечной палочке (Е. coli) и грамположительным бактериям - золотистому стафилококку (St. aureus) [43].
Исследуемые вещества растворяли в диметилформамиде в соотношении 1:100 и затем разводили мясопептонным бульоном (МПБ). Рабочий раствор готовили разведением бактериальной культуры с концентрацией 5 млн. микробных клеток в 1 мл, который в объеме 0,1 мл вносили в 2 мл МПБ. В, результате бактериальная нагрузка на 1 мл культуральной жидкости составляла 250 000 микробных клеток. Результаты опытов оценивали после 18-20 ч выдержки контрольных и опытных образцов в термостате при температуре 36-37С. Регистрировали наличие роста бактериальных культур или торможения за счет бактериостатического действия соединений. Бактериостатическую активность соединений оценивали по величине минимальной ингибирующей концентрации (МИК) в мкг/мл, которая задерживала рост бактериальных культур. Противомикробная активность была исследована у 86 соединений (табл. 23-29).
Почти все испытанные соединения проявляют антибактериальную активность, за исключением соединений ІХи, 1Хл. По противомикробному действию исследуемые соединения превосходили применяемый антисептик — этакридина лактат (МИК 2000 мкг/мл в отношении St. aureus и 500 мкг/мл в отношении Е. coli).
При анализе активности соединений ряда метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидро-тетразоло[1,5-я]пиримидин-5-карбоксилатов установлено, что наибольшую активность проявило соединение Пп, МИК которого составила 250 мкг/мл в отношении St. aureus и 500 мкг/мл в отношении Е. coli. В результате исследований обнаружены соединения 1а, 1е, Пв, Пи, Пр, Пс, Пт, Пу, Пц, Пч, Пш, Пъ, МИК которых составила 500 мкг/мл в отношении Е. coli и St. aureus. Некоторые соединения превосходят по силе противомикробного действия вещество-эталон - этакридина лактат в отношении золотистого стафилококка (соед. 1в, Пг, Из, Пн, МИК составляет 500 мкг/мл) (табл. 23-24).
В результате исследований установлено, что в отличие от метиловых и этиловых эфиров 7-арил-6-ароил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоновые кислоты обладают более выраженным противомикробным действием (при наличии аналогичных заместителей в арильном и ароильном остатках). Минимальная ингибирующая концентрация соединения IVr составила 500 мкг/мл в отношении Е. coli и St. aureus, соединения IVB, ГУД превосходят по силе противомикробного действия вещество-эталон этакридина лактат в отношении золотистого стафилококка (МИК составляет 500 мкг/мл) (табл. 26).
К-алкил-6-ароил-7-арил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксамиды обладают более выраженным противомикробным действием в отличие от исходных метил 7-арил-6-ацил-4,7-дигидротетразоло[1,5-а] пиримидин-5-карбоксилатов, МИК их в отношении обоих штаммов составляет 500 мкг/мл (соед. VII6, VIIB, Vile, УПз). Соединения VIIH, VIIK превосходят по силе противомикробного действия вещество-эталон в отношении золотистого стафилококка (МИК составляет 500 мкг/мл) (табл. 28).
Установлено, что формирование из исходных соединений пирроло [3,4-с/]тетразоло[1,5-а]пиримидин-5-онов (Va, Vie, Vlfl) и тетразоло [Г,5 :1,2]пиримидино[4,5- ]пиразин-5-онов (ІХг, ІХд, ІХе, ІХж, ІХк, ІХн, 1Хт) не влияет на активность исходных (табл. 27,29). В некоторых случаях сила противомикробного действия синтезированных тетразоло [Г,5 :1,2] пиримидино[4,5-а?]пиразин-5-онов (ІХа, ІХв, ІХз, ІХи, ІХл, ІХр) была ниже по сравнению с исходными соединениями (табл. 29).
Основываясь на результатах исследования противомикробной активности можно сделать вывод, что синтезированные соединения, в целом, обладают антимикробной активностью, близкой к эффектам этакридина лактата.
![Синтез, свайства и биологическая активность метил 7-арил(гетерил)-6-(2-гетероил)-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов и их производных](/i/i/4399/507725.png "Синтез, свайства и биологическая активность метил 7-арил(гетерил)-6-(2-гетероил)-4,7-дигидротетразоло[1,5-а]пиримидин-5-карбоксилатов и их производных Мишунин, Владимир Валентинович")
