ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 11, с. 1686-1690

УДК 547.856.1

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

4-ПРОПАРГИЛСУЛЬФАНИЛХИНАЗОЛИНА С

БРОМОМ И ИОДОМ

Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина 76, Челябинск, 454080 Россия

*e-mail: evgesheck1990@gmail.com

Поступило в Редакцию 3 июля 2020 г.

После доработки 3 июля 2020 г.

Принято к печати 19 июля 2020 г.

Циклизацией 4-пропаргилсульфанилхиназолина под действием иода получен трииодид 3-иодметил[1,3]-

тиазоло[3,2-c]хиназолиния, который восстанавливается иодидом натрия с образованием иодида 3-ме-

тил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния. Взаимодействие с бромом в дихлорметане приводит к образованию

бромида 3-бромметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния, а в уксусной кислоте - гидробромида 2-(2-ами-

нофенил)-4-дибромметил-1,3-тиазола.

Ключевые слова: хиназолин-4(3Н)-тион, 4-пропаргилсульфанилхиназолин, тиазоло[3,2-c]-

хиназолин, галогенциклизация, 2-(2-аминофенил)-4-дибромметил-1,3-тиазол, домино-реакция

DOI: 10.31857/S0044460X20110086

Структуры, содержащие ядро хиназолина, об-

В работе [7] описано взаимодействие 2-пропар-

ладают противоаллергической, антигипертониче-

гилсульфанилхиназолин-4-она с иодом в уксус-

ской, антимикробной, противогрибковой, противо-

ной кислоте с образованием иодида 1-иодметили-

туберкулезной и противосудорожной активностью

ден-1,2-дигидро-5Н-тиазоло[3,2-а]хиназолиния с

[1-4]. В то же время в литературе практически от-

экзоциклической двойной связью. Нами обнаруже-

но, что реакция 4-пропаргилсульфанилхиназолина

сутствуют данные о синтезах тиазоло[3,2-c]хина-

золиниевых системах, что является целью настоя-

с иодом в хлороформе не останавливается на ста-

дии образования трииодида 3-иодметилен-2,3-ди-

щего исследования.

гидротиазоло[3,2-c]хиназолиния 3а, а идет даль-

Известно, что алкилирование

2-меркапто-

нейшая изомеризация с образованием трииодида

(3Н)-хиназолин-4-она пропаргилбромидом осу-

3-иодметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния

3б с

ществляют в этаноле или диоксане в присутствии

эндоциклической двойной связью (схема 2). При

гидроксида калия [5, 6]. В настоящей работе нами

добавлении к раствору трииодида 3б в ацетоне

взаимодействием хиназолин-4(3Н)-тиона 1 с про-

10-кратного объема диэтилового эфира был вы-

паргилбромидом в водно-спиртовой среде (4:1)

делен иодид 3-иодметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хина-

в присутствии гидроксида калия синтезирован

золиния 3в. Интересно, что при обработке трии-

4-пропаргилсульфанилхиназолин 2 (схема 1) и из-

одида 3б иодидом натрия в ацетоне не образуется

учено его взаимодействие с галогенами.

Схема 1.

Состав и строение сульфида 2 подтверждает-

ся данными масс-спектрометрии и ЯМР. Так, в

масс-спектре соединения 2 присутствуют харак-

терные пики [М - H]⁺, [M - SAlk]⁺, [M - Alk]⁺. Зна-

чительную интенсивность в спектре имеют пики

ионов [М - SC₃H₃]⁺, [М - C₃H₃]⁺.

1686

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 4-ПРОПАРГИЛСУ

ЛЬФАНИЛХИНАЗОЛИНА

1687

Схема 2.

Схема 3.

моноиодид, как в работе [8], а происходит восста-

В спектре ЯМР ¹Н бромида 5в сигнал протона

новление иодметильной группы в метильную с

5-Н смещен в слабое поле на 0.68 м. д. по срав-

образованием иодида 3-метил[1,3]тиазоло[3,2-c]-

нению с сигналом протона 2-Н соединения 2, что

хиназолиния 4. По-видимому, происходит реакция

обусловлено появлением положительного заряда

иода с ацетоном с образованием иодоводорода,

на атоме азота. Протоны групп SCH и CH₂Br ре-

который восстанавливает иодметильную группу в

зонируют при 8.05 и 4.72 м. д. соответственно, а

сигналы протонов группы SCH₂отсутствуют.

метильную.

Иначе протекает взаимодействие сульфи-

В спектре ЯМР ¹Н соединения 4 присутствуют

да 2 с бромом в уксусной кислоте, содержащей

сигналы протонов метильной группы при 2.90 м.

следы воды. Вместо ожидаемого бромида

5в

д., а сигнал ароматического протона 5-Н смещен

получен гидробромид

2-(2-аминофенил)-4-ди-

в область слабого поля на 0.84 м. д. по сравнению

бромметил-1,3-тиазола 6 (схема 4). По-видимо-

с сигналом протона 2-Н исходного сульфанила 2.

му, происходит домино-реакция: вначале, как и

По литературным данным, 2-арил-4-пропар-

в дихлорметане, происходит бромциклизация с

гилсульфанилхиназолины реагируют с бромом в

образованием трибромида 5а, затем протекают

CCl₄ с образованием бромидов 3-бромметил-5-а-

присоединение брома по двойной связи (6а), эли-

рил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния [9]. Мы изучи-

минирование бромоводорода (6б), раскрытие цик-

ли взаимодействие 4-пропаргилсульфанилхиназо-

ла (6в), затем гидролиз (6г-е) и взаимодействие

лина с бромом в дихлорметане и обнаружили, что

с HBr c образованием тиазола 6 (схема 4). Ранее

происходит бромциклизация с образованием три-

2-(2-аминофенил)-4-фенилтиазол, близкий по

бромида 3-бромметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназоли-

структуре к соединению 6, был получен нагрева-

ния 5б, который при обработке ацетоном превра-

нием 2-(4-хиназолинсульфанил)ацетофенона с ок-

щается в бромид 3-бромметил[1,3]тиазоло[3,2-c]

сихлоридом фосфора [10].

хиназолиния 5в (схема 3). По-видимому, образова-

Структура гидробромида 6 была установлена

ние бромида 5в c эндоциклической двойной свя-

методом РСА (см. рисунок). Комплекс 6 содержит

зью протекает в результате изомеризации трибро-

гетероциклический катион [C₁₀H₉N₂SBr₂]⁺, анион

мида 5a с экзоциклической двойной связью.

Br^-и молекулу уксусной кислоты.

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 11 2020

1688

КИМ и др.

Схема 4.

Соединение 6 кристаллизуется в центросим-

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

метричной пространственной группе P2₁/n моно-

Спектры ЯМР ¹Н (400 МГц) записаны на прибо-

клинной сингонии в виде сольвата с уксусной кис-

рах Bruker DRX-400, внутренний стандарт - ТМС,

лотой. Тиазольный фрагмент в катионе плоский.

растворитель - ДМСО-d₆. Масс-спектры сняты

Атомы Br¹ и Br² выходят из плоскости остальных

на газовом хромато-масс-спектрометре GCMS-

атомов на 1.69 и 1.51 Å соответственно.

QP2010 UltraShimadzu (ЭУ, 70 эВ). Элементный

Таким образом,

4-пропаргилсульфанилхина-

анализ выполнен на анализаторе Carlo Erba 1108.

золин реагирует с иодом с образованием триио-

Соединение 1 синтезировано взаимодействием

дида

3-иодметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния,

хиназолин-4(3Н)-она с пентасульфидом фосфора

который при обработке ацетоном и диэтиловым

в безводном пиридине по известному методу [11].

эфиром превращается в иодид 3-иодметил[1,3]-

Пропаргилбромид - коммерческий продукт (Acros

тиазоло[3,2-c]хиназолиния, а с иодидом натрия в

Оrganics).

ацетоне - в иодид 3-метил[1,3]тиазоло[3,2-c]хи-

4-Пропаргилсульфанилхиназолин (2). К рас-

назолиния. При взаимодействии пропаргилсуль-

твору 0.81 г (5 ммоль) хиназолин-4-тиона и 0.28 г

фида с бромом в дихлорметане образуется бромид

(5 ммоль) KОН в 30 мл воды добавляли 0.89 мл

3-бромметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназолиния, а в

(10 ммоль) пропаргилбромида в 1 мл этанола. По-

уксусной кислоте протекает домино-реакция с об-

лученную смесь перемешивали 2 ч при комнатной

разованием гидробромида 2-(2-аминофенил)-4-ди-

температуре. Образовавшийся осадок песочного

бромметил-1,3-тиазола.

цвета отфильтровывали и сушили. Выход 0.952 г

(95%), т. пл. 82°С (хлороформ). Спектр ЯМР ¹H,

δ, м. д.: 2.25 т (1Н, ≡СН, J = 2.7 Гц), 4.19 д (2Н,

SCH₂,J = 2.7 Гц), 7.65-7.57 м (1Н, 6-Н), 7.88 д. д. д

(1Н, 5-Н, J₁ = 8.3, J₂ = 7.1, J₃ = 1.2 Гц), 8.07-7.98 м

(2Н, 8-Н, 7-Н), 9.03 с ( 1Н, 2-Н). Масс-спектр, m/z

(I_отн, %): 200 (100) [M]^+∙, 199 (28) [M - H]⁺, 172 (10)

[M - С₂H₄]⁺, 168 (18) [M - S]⁺, 167 (25) [M - SH]⁺,

168 (16), 161 (5) [M - C₃H₃]⁺, 160 (9) [M - C₃H₄]⁺,

155 (18), 130 (8), 129 (22) [M - SC₃H₃]⁺,103 (36),

102 (35), 76 (16), 75 (16), 71 (9), 51(7), 39 (15). Най-

дено, %: С 65.73; H 4.25; N 14.17. C₁₁H₈N₂S. Вы-

числено, %: С 65.98; H 4.03; N 13.99.

Трииодид

3-иодметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хи-

назолиния (3б). К раствору 0.06 г (0,3 ммоль)

4-пропаргилсульфанилхиназолина в

3 мл хло-

Общий вид молекулы соединения 6 в кристалле.

роформа прибавляли 0.156 г (0,6 ммоль) иода в

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 11 2020

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 4-ПРОПАРГИЛСУ

ЛЬФАНИЛХИНАЗОЛИНА

1689

2 мл хлороформа. Полученную смесь оставляли на

J = 7.8 Гц), 8.52 д (1Н, 10-Н, J = 8.2 Гц), 9.72 с

сутки при комнатной температуре. Образовавший-

(1H, 5-Н). Найдено, %: С 36.84; H 2.85; N 7.67.

ся коричневый осадок отфильтровывали и суши-

C₁₁H₈Br₂N₂S. Вычислено, %: С 36.69; H 2.24; N

ли. Выход 0.175 г (82%), т. пл. 136-138°С (разл.).

7.78.

Спектр ЯМР ¹H, δ, м. д.: 4.71 д (2Н, CH₂I, J =

Гидробромид 2-(2-аминофенил)-4-дибромме-

3.0 Гц), 8.05 м (1Н, SCH), 8.23 д (1H, 7-Н, J =

тил-1,3-тиазола (6). К раствору 0.5 г (2.5 ммоль)

8.3 Гц), 8.29 т (1Н, 8-Н, J = 3.0 Гц), 8.40 м (1Н,

4-пропаргилсульфанилхиназолина в 3 мл уксусной

9-Н), 8.52 д (1Н, 10-Н, J = 8.2 Гц), 9.70 с (1H, 5-Н).

кислоты прибавляли раствор 0.21 мл (4 ммоль) Br₂

Найдено, %: С 18.83; H 1.29; N 3.77. C₁₁H₈I₄N₂S.

в 3 мл уксусной кислоты при охлаждении льдом.

Вычислено, %: С 18.66; H 1.14; N 3.96.

Смесь оставляли на сутки при комнатной темпе-

Иодид

3-иодметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназо-

ратуре. Образовавшийся кристаллический осадок

линия (3в). К раствору 0.106 г (0.15 ммоль) три-

коричневого цвета отфильтровывали и обраба-

иодида 3б в 0.5 мл ацетона добавляли 10 мл ди-

тывали 5 мл ацетона. Выход 0.707 г (58%), т. пл.

этилового эфира. Полученную смесь оставляли

210-212°С (разл.). Найдено, %: С 28.24; H 2.32; N

на сутки при 0°С. Желтый осадок отфильтровы-

6.69. C₁₀H₉Br₃N₂S. Вычислено, %: С 28.00; H 2.11;

вали и сушили на воздухе. Выход 0.061 г (89%),

N 6.53.

т. пл. 161-163°С (разл.). Спектр ЯМР ¹H, δ, м. д.:

Рентгеноструктурный анализ. Набор экспе-

4.71 д (2Н, CH₂I, J = 2.9 Гц), 8.04 т (1Н, SCH, J =

риментальных отражений образца получен на ав-

7.7 Гц), 8.23 д (1H, 7-Н, J = 8.4 Гц), 8.29 т (1Н, 8-Н,

томатическом четырехкружном дифрактометре D8

J = 3.0 Гц), 8.40 м (1Н, 9-Н), 8.51 д (1Н, 10-Н, J =

QUEST Bruker (MoK_α-излучение, λ = 0.71073 Å,

8.2 Гц), 9.70 с (1H, 5-Н). Найдено, %: С 29.33; H

графитовый монохроматор). Сбор, редактирова-

1.89; N 6.34. C₁₁H₈I₂N₂S. Вычислено, %: С 29.10;

ние данных и уточнение параметров элементар-

H 1.78; N 6.17.

ной ячейки, а также учет поглощения проведены

Иодид

3-метил[1,3]тиазоло[3,2-c]хиназоли-

с помощью программ SMART и SAINT-Plus [12].

ния (4). Смесь 0.071 г (0.1 ммоль) трииодида 3б,

Все расчеты по определению и уточнению струк-

0.223 г (1.2 ммоль) иодида натрия (дигидрат) и 6

тур выполнены с помощью программ SHELXL/PC

мл ацетона оставляли на 1 ч. Оранжевый осадок

[13], OLEX2 [14]. Структура определена прямым

отфильтровывали и сушили на воздухе. Выход

методом и уточнена методом наименьших квадра-

0.024 г (74%), т. пл. 180-182°С (разл.). Спектр

тов в анизотропном приближении для неводород-

ЯМР ¹H, δ, м. д.: 2.90 д (3Н, СH₃,J = 1.0 Гц), 8.09 д.

ных атомов.

д. д (1Н, SCH, J = 8.2, 7.0, 1.3 Гц), 8.30 м (2Н, Н-7,

Н-8), 8.35 д. д (1Н, Н-10, J = 8.5, 1.3 Гц), 8.81 д. д

Кристаллы соединения 6 моноклинные, про-

(1Н, Н-9, J = 8.3, 1.3 Гц), 9.88 с (1Н, Н-5). Найдено,

странственная группа P2₁/n, [C₁₀H₉N₂SBr₂]⁺∙[Br]^-·

%: С 40.43; H 2.85; N 8.77. C₁₁H₉I₁N₂S. Вычислено,

CH₃COOH, M 489.03, a = 11.606(5), b = 9.772(4),

%: С 40.26; H 2.76; N 8.54.

c = 15.181(9) Å, β = 104.05(3)°, V = 1670.4(14) Å³,

Бромид 3-бромметил[1,3]тиазоло[3,2-c]хина-

Z = 4, d_выч = 1.945 г/см³, μ = 7.371 см^-1. Измерено

золиния (5в). К раствору 0.12 г (0.6 ммоль) 4-про-

40409 отражений, из них 7163 независимых (R_int =

паргилсульфанилхиназолина в 5 мл дихлормета-

0.0908) и 3107 наблюдаемых отражений [I ≥ =

на прибавляли раствор 0.09 мл (0.9 ммоль) Br₂ в

2σ(I)], 184 параметр уточнения: R₁ = 0.0674, wR₂ =

5 мл дихлорметана при охлаждении льдом. Смесь

0.1178. Полные таблицы координат атомов, длин

оставляли на сутки при комнатной температуре,

связей и валентных углов депонированы в Кем-

затем удаляли растворитель. Остаток обрабатыва-

бриджском банке структурных данных (CCDC

ли 5 мл ацетона и оставляли на 1 ч. Полученный

1913587) и могут быть запрошены по адресу http://

белый осадок отфильтровывали и сушили на воз-

www.ccdc.cam.ac.uk.

духе. Выход 0.18 г (83%), т. пл. 116-118°С (разл.).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Спектр ЯМР ¹H, δ, м. д.: 4.72 д (2Н, CH₂Br, J =

3.0 Гц), 8.05 т (1Н, SCH, J = 7.7 Гц), 8.23 м (1H,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

7-Н), 8.31 д (1Н, 8-Н, J = 3.0 Гц), 8.41 т (1Н, 9-Н,

интересов.

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 11 2020

1690

КИМ и др.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

8. Bakhteeva E.I., Kim D.G., Dmitriev M.V., Krylova Yu.E. //

Russ. J. Org. Chem. 2019. Vol. 55. N 6. P. 748. doi

1. LeMahieu R.A., Carson M., Nason W.C., Parrish D.R.,

10.1134/S1070428019060022

Welton A.F., Baruth H.W., Yaremko B. // J. Med. Chem.

1983. Vol. 26. N 3. P. 420. doi 10.1021/jm00357a018

9. Molina P., Arques A., Vinader M.V. // Eur. J. Org. Chem.

2. Liu K.C., Hsu L.Y. // Arch. Pharm. 1985. Vol. 318. N 6.

1987. Vol. 2. P. 103. doi 10.1002/jlac.198719870203

P. 502. doi 10.1002/ardp.19853180605

10. Singh H., Deep K. // Tetrahedron. 1984. Vol. 40. N 23.

3. Lamberth C., Hillesheim E., Bassand D., Schaub F. //

P. 4937. doi 10.1016/s0040-4020(01)91329-8

Pest Manag. Sci. 2000. Vol. 56. N 1. P. 94. doi 10.1002/

11. Kuneš J., Bažant J., Pour M., Waisser K., Šlosárek M.,

(sici)1526-4998(200001)56:1<94::aid-ps105>3.0.co;2-3

Janota J. // Il Farmaco. 2000. Vol. 55. N 11-12. P. 725.

4. Waisser K., Klimešová V., Odlerová Ž. Antituberculotics //

doi 10.1016/s0014-827x(00)00100-2

Folia Pharm. Univ. Carol. 1995. Vol. 18. P. 31.

12. SMART and SAINT-Plus. Versions 5.0. Data Collection

5. Bakherad M., Keivanloo A., Kalantar Z., Keley V. //

and Processing Software for the SMART System.

Phosphorus, Sulfur, Silicon, Relat. Elem. 211. Vol. 186.

Madison, WI, USA, Bruker AXS, 1998.

N 3. P. 464. doi 10.1080/10426507.2010.503211

13. SHELXTL/PC. Versions 5.10. An Integrated System

6. Song P., Cui F., Li N., Xin J., Ma Q., Meng X., Liu H. //

for Solving, Refining and Displaying Crystal Structures

Chinese J. Chem. 2017. Vol. 35. N 10. P. 1633. doi

from Diffraction Data. Madison, USA, Bruker AXS,

10.1002/cjoc.201700005

1998.

7. Zborovskii Y.L., Orysyk V.V., Dobosh A.A., Staninets V.I.,

Pirozhenko V.V., Chernega A.N. // Chem. Heterocycl.

14. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J, Ho-

Compd. 2003. Vol. 39. N 8. P. 1099. doi 10.1023/

ward J.A.K., Puschmann H. // J. Appl. Cryst. 2009.

b:cohc.0000003532.58469.cc

Vol. 42. P. 339. doi 10.1107/s0021889808042726

Reactions of 4-Propargylsulfanylqinazoline with Bromine

and Iodine

D. G. Kim, E. I. Bakhteeva*, and V. V. Sharutin

South Ural State University, Chelyabinsk, 454080 Russia

*e-mail: evgesheck1990@gmail.com

Received July 3, 2020; revised July 3, 2020; accepted July 19, 2020

Cyclization of 4-propargylsulfanylquinazoline under the action of iodine gave 3-iodomethyl[1,3]thiazolo[3,2-c]-

quinazolinium triiodide, which is reduced with sodium iodide to form 3-methyl[1,3]thiazolo[3,2-c]quinazolinium

odide. The reaction with bromine in dichloromethane leads to the formation of 3-bromomethyl[1,3]-

thiazolo[3,2-c]quinazolinium bromide, and in acetic acid - 2-(2-aminophenyl)-4-dibromomethyl-1,3-thiazole

hydrobromide.

Keywords: quinazoline-4(3H)-thione, 4-propargylsulfanylquinazoline, thiazolo[3,2-c]quinazoline, halocycliza-

tion, 2-(2-aminophenyl)-4-dibromomethyl-1,3-thiazole, domino reaction

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 11 2020