ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2019, Том 55, № 2, с. 234-241
УДК 547.79+547.43
ЭПИХЛОРГИДРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК
ФУНКЦИОНАЛЬНО-ЗАМЕЩЕННЫХ 1,2,3-ТРИАЗОЛОВ И
ТЕТРАЗОЛОВ
© 2019 г. Т. В. Голобокова*, Л. И. Верещагин, А. Г. Пройдаков, В. Н. Кижняев
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет», 664003, Россия, г. Иркутск, ул. К. Маркса 1
*e-mail: t.golobokova@rambler.ru
Поступила в редакцию 8 мая 2018 г.
После доработки 14 мая 2018 г.
Принята к публикации 13 октября 2018 г.
В ходе работы рассмотрены различные варианты азидирования эпихлоргидрина и 2-(оксиран-2-илметил)-
5-фенилтетразола в водной среде; продемонстрирована синтетическая перспективность
1-азидо-3-
хлорпропан-2-ола в реакциях с NH-незамещенными азолами и 1,3-диполярного циклоприсоединения к
этинильными диполярофилам.
Ключевые слова: эпихлоргидрин, 1,3-диполярное циклоприсоединение, NH-незамещенные азолы,
алкилирование, нуклеофильное замещение, азидирование, оксиран, 1,2,3-триазол, тетразол, азид натрия.
DOI: 10.1134/S0514749219020101
Как показал анализ литературных данных,
В [5] нами сообщалось о возможности синтеза
основной способ получения
1,2-азидоспиртов
1-азидо-3-хлорпропан-2-ола в ходе реакции эпи-
основывается на реакции нуклеофильного
хлоргидрина с триэтиламмониевой солью азотисто-
замещения в исходном оксирановом цикле под
водородной кислоты в среде диэтилового эфира
действием азидирующих агентов (NaN3, NH4N3 и
без предварительного выделения в виду ее высокой
др.) в различных условиях [1-4].
гигроскопичности и нестабильности. Предложен-
ный подход характеризуется высоким выходом
В качестве стартового эпоксисоединения был
целевого продукта
(95%), однако работа с
выбран эпихлоргидрин, азидирование которого
токсичной азотистоводородной кислотой ограничи-
открывает выход на полифукциональный 1-азидо-
вает его практическое применение.
3-хлорпропан-2-ол - перспективный прекурсор для
С целью поиска более безопасного пути подхода
синтеза новых карбинолов гетероциклического
к 1-азидо-3-хлорпропан-2-олу (1) были выполнены
ряда. При азидировании эпихлоргидрина азид-
шесть
различных
методик
азидирования
анион может атаковать как α-, так и β-атом
эпихлоргидрина и установлены основные законо-
углерода цикла, что приводит к образованию смеси
мерности данного процесса (схема 1).
изомерных продуктов. Кроме того, реакция может
осложняться побочным протеканием нуклеофиль-
Установлено, что в щелочной среде (табл. 1,
ного замещения хлора, давая 1,3-диазидопропан-2-
№ 1, 3, 4, 6) азид-анион присоединяется к наименее
ол. В данной работе установлены общие законо-
замещенному β-атому углерода эпихлоргидрина с
мерности реакции азидирования эпихлоргидрина и
последующим замещением хлорид-иона в проме-
2-(оксиран-2-илметил)-5-фенилтетразола.
жуточном 1-азидо-3-хлорпропан-2-оле на второй
Схема 1.
CH2Cl
OH
OH
Табл. 1
N3
+
NaN3
Cl
N3
N3
N3
O
pH > 7
1
2
234
ЭПИХЛОРГИДРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК
235
Таблица 1. Условия азидирования эпихлоргидрина NaN3 в водной среде.
Продукты, %
№
Условия реакции
рН
Выход, %
п/п
1,3-диазидопропан-2-ол
1-азидо-3-хлорпропан-2-ол
1
Вода, 25°С
9.7
37
100
-
2
Вода, 25°С
5.6
63
-
100
3
Вода, 60°С, соотношение
9.7
32
100
-
эпихлоргидрин : азид = 1 : 1
4
Вода, 60°С, соотношение
9.7
18
100
-
эпихлоргидрин : азид = 1 : 2
5
Вода, 0-5°С, Mg(ClO4)2
7.3
40
25
75
6
Вода, ТЭБАХ, 80°С
9.7
79
100
-
N3-функционал с образованием диазида 2. Варьиро-
с δ 54.5 м.д., в спектре ЯМР 1Н - химический сдвиг
вание мольного соотношения эпихлоргидрин-азид
составляет 3.33 м.д.
натрия в реакционной смеси не повлияло на
Отработка вышеуказанных методик позволила
направление реакции.
распространить подобное превращение на 2-(окси-
В кислой среде (табл.
1,
№ 2) нуклеофил
ран-2-илметил)-5-фенилтетразол (3) (схема 2).
селективно атакует наименее замещенный β-атом
Показано, что при азидировании 2-(оксиран-2-
углерода оксиранового кольца с образованием
илметил)-5-фенилтетразола (3) азидом натрия в
одного продукта
- азидохлоргидрина
1, при
различных условиях (табл.
2)
происходит
начальном значении рН реакционной массы 7.3
конкурентная атака азид-анионом как β-(наименее
(табл. 1, № 5) зафиксировано образование смеси
замещенный)-, так и α-атома углерода исходного
продуктов
1 и
2 с выходами
75 и
25%
эпоксидного цикла с образованием смеси изомеров
соответственно.
1-азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)пропан-2-ола (4a)
Состав и строение синтезированных соединений
и
2-азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)пропан-1-ола
доказаны методами ЯМР и ИК спектроскопии и
(4б).
подтверждены данными элементного анализа. В
Установлено, что доминирующим продуктом
спектрах ЯМР 1Н промежуточного хлоргидрина 1
при проведении синтеза как в кислой (табл. 2,
присутствуют характерные сигналы неэкви-
№ 2), так и в щелочной (табл. 2, № 1, 3) средах
валентных протонов с химическими сдвигами 3.44
является 2-азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)пропан-
и 3.40, 4.00, 3.63 и 3.57 м.д. фрагмента N3CH2-СH
1-ол
(4б).
При начальном значении рН
(OH)-CH2Cl, в спектре ЯМР 13C азидохлоргидрина
реакционной массы 7.3 (табл. 2, № 4) фиксируется
1 зарегистрированы сигналы с δ
71.2,
46.7 и
селективное образование
1-азидо-3-(5-фенил-
54.2 м.д. для
-CH-, Cl-CH2- и
-CH2-N3
тетразол-2-ил)пропан-2-ола (4a).
соответственно. В ИК спектре соединения
1
наблюдаются
характеристические
полосы
Состав и строение синтезированных соединений
валентных колебаний ОН групп в области 3380 см-1,
доказаны методами ЯМР и ИК спектроскопии и
С-Сl в интервале 783 см-1, -N3 при 2145 см-1. В
подтверждены данными элементного анализа. В
спектре ЯМР
13C симметричного продукта
2
спектрах ЯМР 1Н продуктов вида 4a присутствуют
присутствуют эквивалентные сигналы -CH2-групп
характерные сигналы неэквивалентных протонов с
Схема 2.
Ph
Ph
Ph
HO
N3
Табл. 2
N
N
N3
N
O
+
NaN3
OH
+
N
N
N
N
N N
N
N
N
3
4a
4б
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
236
ГОЛОБОКОВА и др.
химическими сдвигами 3.81 и 3.87, 4.57, 4.87 и
Таблица 2. Условия азидирования 2-(оксиран-2-илметил)-
4.95 м.д. фрагмента N3CH2-СH(OH)-CH2- соответ-
5-фенилтетразола NaN3 в водной среде.
ственно. В ИК спектре соединения 4a наблю-
Продукты, %
№
даются характеристические полосы валентных
Условия реакции
рН
п/п
колебаний ОН групп в области 3386 см-1, N3 при
4б
4а
2156 см-1. В спектре ЯМР
1Н продукта
4б
1
Вода, 25°С
9.7
95
5
присутствуют неэквивалентные сигналы протонов
2
Вода, 25°С
5.6
80
20
с химическими сдвигами 3.52 и 3.58, 4.63, 4.84 м.д.
фрагмента НО-CH2-СH(N3)-CH2- соответственно.
3
Вода, 60°С, соотношение
9.7
60
40
Определение соотношения выходов образующихся
эпоксид : азид = 1 : 1
изомеров
4a и
4б установлено на основании
4
Вода, 0-5°С, Mg(ClO4)2
7.3
-
100
интенсивности сигналов неэквивалентных протонов
-СН2-ОН и -СН2-N3 функциональных фрагментов.
Синтезированный
1-азидо-3-хлорпропан-2-ол
двойной набор сигналов орто-, пара- и мета-
(1) можно рассматривать как бифункциональный
протонов фенильного цикла - 7.89, 7.41, 7.30 м.д.
прекурсор, трансформация терминальных групп
для 1,4-изомера и 7.71, 7.61, 7.50 м.д. для 1,5-
которого открывает выход на гетероциклические
изомера. Циклоприсоединение
1-азидо-3-хлор-
би- и полиядерные карбинолы различного строения.
пропан-2-ол (1) к ацетилендикарбоновой кислоте
5б позволяет получать один изомер
1,4,5-
Во-первых, наличие азидного фрагмента обеспе-
тризамещенного 1,2,3-триазола 6б. В ходе взаимо-
чивает активность целевого азидохло-гидрина 1 в
действия азидохлоргидрина 1 с диполярофилами
реакциях 1,3-диполярного цикло-присоединения к
5в, г образование изомерных продуктов зафикси-
различным ацетиленовым диполярофилам 5а-г и
ровано не было
- в спектре ЯМР 1Н (6в) не
выходом на
1.2.3-триазол-илзамещенные хлор-
наблюдается разделение сигналов протонов фениль-
пропанолы-2 6а-г (схема 3).
ного цикла при
1,2,3-триазольном кольце; в
Реакции проводились в среде толуола (или
спектре ЯМР 1Н соединения 6г зарегистрирован
этанола) в течение 4-12 ч в различном диапазоне
только один сигнал протона 1.2.3-триазола (δ 7.5 м.д.).
температур, в зависимости от реакционной
Во-вторых, наличие атома хлора в молекуле 1-
способности ацетиленовой компоненты. Установ-
азидо-3-хлорпропан-2-ола (1) открывает возмож-
лено, что в случае с этинилкетоном 5в и ацетилен-
ность его применения в качестве алкилирующего
карбоновой кислотой 5б реакция 1.3-диполярного
реагента в реакциях с различными NH-
циклоприсоединения
1-азидо-3-хлор-пропан-2-ол
незамещенными азолами. Для осуществления этой
(1) протекает в более мягких условиях и за более
задачи предварительно необходимо получить соли
короткое время.
соответствующих азолов [7]. Несмотря на одно-
Использование ассиметричного этинильного
типность реакции, алкилирование NH-незаме-
производного 5а в реакции в азидохлоргидрином 1
щенных азолов разнообразными галоген-
привело к образованию смеси 1,5- и 1,4-дизаме-
алкильными реагентами происходит не в стан-
щенных
1,2,3-триазолов
6а, с доминирующем
дартных условиях. В частности, алкилирование 5-
преобладанием
(≈70%)
1,4-изомера, поскольку
фенилтетразола 7а 1-азидо-3-хлор-пропан-2-олом
установлено [6], что δ Норто фенильного кольца
(1) в присутствии триэтиламина не привело к
этого изомера смещается в более слабое поле. В
желаемому результату - целевой продукт 8а так и
спектре ЯМР 1Н целевого продукта 6а фиксируется
не были получен. Использование более сильных
Схема 3.
R'
R''
R'
R``
OH
OH
HO
N3
+
N3
Cl
N3
+
R'
R''
N
N
N N
N
N
1
5аг
6аг
R' = Ph, R'' = H (5a, 6a); R' = R'' = COOH (5б, 6б); R' = C(O)Ph, R''= Ph (5в, 6в); R' = CH2OC(O)Ph, R'' = H (5г, 6г).
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
ЭПИХЛОРГИДРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК
237
Схема 4.
R
Вода/толуол
R
OH
NaOH
N
N
H
ТЭБАХ
+
Cl
N3
N3
N
N
K2CO3
N
N
N
ДМФА
N
OH
130140oC
7а, б
1
8а, б
H
N
N
N
N
(8б).
R = Ph (7а, 8а); R=
(7б); R=
N N
N N
N3
OH
оснований, например КОН, привело к осмолению
сивный синглет при δ 8.3 м.д., для N2N1-изомера
реакционной массы.
зарегистрированы два дублета с δ 8.12 и 8.33 м.д.
Наиболее успешным оказалось проведение
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
реакции в условиях межфазного синтеза - вода-
толуол, NaOH в присутствии каталитических
ИК спектры получены на приборе Infralum FT-
количеств ТЭБАХ, применительно не только к 5-
801 в тонком слое вазелинового масла. Спектры
фенилтетразолу 7а, но также к бис(тетразолу) 7б
ЯМР 1Н и 13С сняты на приборе Bruker 400-DPX
(схема 4).
(400.13 и 101.61 МГц соответственно) (13С-{1Н}), с
Не менее результативным является алкили-
развязкой от протонов, в ацетоне-d6 (1Н, 13С) или
рование NH-незамещенных тетразолов
7а, б
ДМСО-d6 (1Н, 13С), остаточные сигналы недей-
азидохлоргидрином
1 в ДМФА в присутствии
терированных метильных групп которых исполь-
K2CO3 при
130-140°С с выходом на целевые
зовались в качестве внутреннего стандарта: δ 29.5
продукты 8а, б.
и 39.5 для 13С, 2.1 и 2.6 м.д. для 1Н соответственно.
Элементный анализ проведен на CHN-анализаторе
В результате алкилирования 5-фенилтетразола
FLASH EA 1112 Series. Контроль за ходом реакции
7а образуется смесь N1 и N2-изомеров, с
осуществляли на пластинках Silufol UV-254,
преобладанием доли 2.5-дизамещенного продукта
элюент - гексан-эфир (1:3), проявляли в иодной
(≈80%) 8а. В спектре ЯМР 1Н соединения 8а в
камере.
области химических сдвигов метиленовых групп
зарегистрированы два триплета, принадлежащих
2-(Оксиран-2-илметил)-5-фенилтетразол 3 получен
неэквивалентным
протонам
структурных
по методике [10].
фрагментов N1-CH2 при δ 4.50-4.63 м.д. и N2-CH2
1-Азидо-3-хлор-пропан-2-ол (1). Методика 2.
при δ 4.87 и 4.95 м.д. При реакции бис(тетразола)
К раствору NaN3 3.9 г (0.06 моль) в 20 мл воды и
7б с азидохлоргидрином
1 было установлено
25 мл ледяной уксусной кислоты при
25°С
преобладающее образование N2N2-изомера (≈95%).
порциями добавили эпихлоргидрин 2 г (0.02 моль).
В спектре ЯМР 1Н продукта 8б проявляется два
Начальное значение pH смеси 5.4. Реакционную
сложных мультиплета в интервале 4.86-4.89 и 4.68-
массу выдержали при
25°С и постоянном
4.70 м.д. для N2N2- и N2N1-изомеров соответ-
перемешивании. После окончания реакции про-
ственно. Отнесение химических сдвигов было
экстрагировали эфиром (4×15 мл). Объединённые
проведено с учетом наблюдающихся в ряду
эфирные вытяжки промыли 10% раствором NaOH,
тетразолов закономерности, согласно которой δ
высушили над CaCl2. Эфир отогнали, оставшийся
протонов метиленовых групп N2-изомеров
продукт перегнали при пониженном давлении.
локализуются в более слабом поле относительно
Выход 1.7 г (63%), т. кип. 80-82°С (5 мм. рт. ст.).
N1-изомеров
[8,9]. Косвенным доказательством
получения смеси N2N2- и N2N1-изомеров
Методика 5. К охлажденному 0-5°С раствору
соединения 8б также является разделение сигналов
Mg(ClO4)2
2.9 г
(0.013 моль) и NaN3
2 г
протонов фенильного цикла. Для N2N2-изомера, в
(0.0308 моль) в 50 мл воды добавили эпихлор-
виду его симметричности, наблюдается интен-
гидрин
2 г
(0.022 моль). Реакционную смесь
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
238
ГОЛОБОКОВА и др.
выдержали при 0-5°С в течение 20-24 часов. После
перемешивании. После окончания реакции
завершения реакции осадок отфильтровали.
органический слой отделили, водный проэкстра-
Фильтрат проэкстрагировали эфиром (4×15 мл).
гировали эфиром
(4×15 мл). Органические
Объединённые эфирные вытяжки высушили над
фракции объединили, высушили над CaCl2. Эфир,
CaCl2. Эфир отогнали, оставшийся продукт
толуол отогнали, оставшийся продукт перегнали
перегнали при пониженном давлении. Выход 1.3 г
при пониженном давлении. Выход
6 г
(79%),
(40%), т. кип. 78-80°С (4 мм. рт. ст.).
т. кип. 93-95°С (4 мм. рт. ст.).
Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 3.63
Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 3.33
и 3.57 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J = 11.2, 3J = 5.6 и 2J 11.2,
(2Н, д, 3J 5.2, СН2-N3); 3.96 (1Н, сл. мульт., СН);
3J 5.2, СН2-Сl); 3.44 и 3.40 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J
4.86 (1Н, д, 3J 4.8, ОН). Спектр ЯМР 13C (ацетон-
10.5, 3J 4.0 и 2J 10.5, 3J 4.5, СН2-N3); 4.0 (1Н, сл.
d6), δ, м.д.: 54.5 (СН2-N3); 70.6 (СН). ИК спектр
мульт., СН); 4.86 (1Н, д, 3J 4.8, ОН). Спектр ЯМР
(тонкий слой), ν, см-1: 3234 (ОН), 2138 (N3).
13C (ацетон-d6), δ, м.д.: 54.2 (СН2-N3); 71.2 (СН),
1-Aзидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)пропан-2-ол
46.7 (CH2-Cl). ИК спектр (тонкий слой), ν, см-1:
(4a). Методика 4. К охлажденному 0-5°С раствору
3258 (ОН), 2145 (-N3), 784 (C-Cl).
Mg(ClO4)2 0.3 г (0.0014 моль) и NaN3
0.23 г
1,3-Диазидо-пропан-2-ол (2). Методика 1. К
(0.0035 моль) в 5 мл воды добавили эпоксида 3
раствору NaN3 3.9 г (0.06 моль) в 45 мл воды при
0.5 г (0.0025 моль). Реакционную смесь выдержали
25°С порциями добавили эпихлоргидрин
2 г
при 0-5°С в течение 20-24 ч. После завершения
(0.02 моль). Начальное значение pH смеси 9.7.
реакции осадок отфильтровали. Фильтрат про-
Реакционную массу выдержали при
25°С и
экстрагировали эфиром (4×15 мл). Объединённые
постоянном перемешивании. После окончания
эфирные вытяжки высушили над CaCl2. Эфир
реакции проэкстрагировали эфиром
(4×15 мл).
отогнали. Выход
0.21 г (35%), т. пл. 64-67°С
Эфирные вытяжки объединили, высушили над
(этилацетат).
CaCl2. Эфир отогнали, оставшийся продукт
Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 4.87
перегнали при пониженном давлении. Выход 1 г
и 4.95 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 13.6, 3J 7.6 и 2J 13.6,
(37%), т. кип. 93-95°С (2 мм. рт. ст.).
3J
4.4, СН2-тетразол); 3.81 и 3.87 (1Н' или 1Н'',
Методика 3. К эмульсии эпихлоргидрина 2 г
д.д, 2J
4.8, 3J 4.0 и 2J 4.8, 3J 2.4, СН2-N3); 4.57
(0.02 моль) в 45 мл воды добавили NaN3 1.3 г
(1Н, сл. мульт, СН); 5.02 (1Н, с, ОН). Спектр ЯМР
(0.02 моль). Реакционную смесь выдержали при
13C (ацетон-d6), δ, м.д.: 69.9 (СН); 54.6 (CH2-N3);
интенсивном перемешивании при
60°С. После
57.0 (СН2-тетразол);
165.6 (С тетразола);
131.1
завершения реакции реакционную смесь про-
(СипсоPh); 129.8 (СортоPh); 127.3 (СметаPh);
128.5
экстрагировали эфиром
(4×15 мл). Эфирные
(СпараPh). ИК спектр (тонкий слой), ν, см-1: 3386
вытяжки объединили, высушили над CaCl2. Эфир
(OH), 2156 (N3). Найдено, %: C 48.72; H 4.96; N
отогнали, оставшийся продукт перегнали при
40.71. C10H11N7O2. Вычислено, %: C 48.98; H 4.52;
пониженном давлении. Выход 0.5 г (18%), т. кип.
N 39.98.
93-95°С (2 мм. рт. ст.).
2-Азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)пропан-1-ол
Методика 4. К эмульсии эпихлоргидрина 2 г
(4б). Методика 1. К раствору NaN3 1 г (0.025 моль)
(0.02 моль) в 45 мл воды добавили NaN3 2.8 г
в
15 мл воды при
25°С порциями добавили
(0.04 моль). Реакционную смесь выдержали при
эпоксида 3 1 г (0.005 моль). Начальное значение
интенсивном перемешивании при
60°С. После
pH смеси 9.68. Реакционную массу выдержали при
завершения реакции проэкстрагировали эфиром
25°С и постоянном перемешивании. После окон-
(4×15 мл). Эфирные вытяжки объединили,
чания реакции проэкстрагировали эфиром (4×15 мл).
высушили над CaCl2. Эфир отогнали, оставшийся
Эфирные вытяжки объединили, высушили над
продукт перегонали при пониженном давлении.
CaCl2. Эфир отогнали, остаток перекристаллизо-
Выход 0.9 г (32%), т. кип. 93-95°С (2 мм. рт. ст.).
вали из этилацетата. Выход 0.9 г (75%), т. пл. 54-
Методика 6. К раствору NaN3 4.5 г (0.069 моль)
56°С (этилацетат). Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ,
в
25 мл воды при
25°С порциями добавили
м.д. (nJ, Гц):
4.84
(1Н' или 1Н'', сл.мульт, СН2-
эпихлоргидрин 5 г (0.054 моль) в 20 толуола и
тетразол); 3.52 и 3.58 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 4.8, 3J
каталитическое количество ТЭБАХ 0.1 г. Реакци-
4.0 и 2J 4.8, 3J 2.4, СН2OH); 4.63 (1Н, сл. мульт,
онную массу выдержали при 80°С и постоянном
СН); 5.51 (1Н, с, ОН). Спектр ЯМР 13C (ацетон-d6),
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
ЭПИХЛОРГИДРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК
239
δ, м.д.:
56.9 (СН);
63.4 (CH2ОН);
63.0 (СН2-
(СипсоPh); 129.9 (СортоPh); 127.4 (СметаPh);
129.6
тетразол); 163.5 (С тетразола); 130.9 (СипсоPh); 129.5
(СпараPh). ИК спектр (тонкий слой), ν, см-1: 3256
(СортоPh);
127.1 (СметаPh);
128.5 (СпараPh). ИК
(OH), 3154 (С-Н-триазола), 786 (C-Cl). Найдено, %:
спектр (тонкий слой), ν, см-1: 3297 (OH), 2142 (N3).
C 54.73; H 5.21; N 17.96. C11H12ClN3O. Вычислено,
Найдено, %: C 48.72; H 4.96; N 40.71. C10H11N7O2.
%: C 55.59; H 5.09; N 17.68.
Вычислено, %: C 48.98; H 4.52; N 39.98.
Аналогично были получены соединения 6б-г.
Методика 2. К раствору NaN3 1.6 г (0.025 моль)
1-(3-Хлоро-2-гидроксипропил)-1.2.3-триазол-
в 15 мл воды и 25 мл ледяной уксусной кислоты
4,5-дикарбоновая кислота (6б) из 2 г (0.017 моль)
при 25°С порциями добавили эпоксид 3 1 г (0.005
ацетилена (5б) и 2.8 г (0.021 моль) азида (1) в 20 мл
моль). Начальное значение pH смеси
5.4.
этанола при 50°С. Выход 1.5 г (36 %), т. пл. 65-67°
Реакционную массу выдержали при
25°С и
С (этанол). Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м.д. (nJ,
постоянном перемешивании. После окончания
Гц): 5.03 и 4.98 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 16.0, 3J 4.0 и 2J
реакции проэкстрагировали эфиром
(4×15 мл).
12.0, 3J 11.6, СН2-триазол); 3.76 и 3.73 (1Н' или 1Н'',
Объединённые эфирные вытяжки промыли 10%
перекрыв. сл. мульт);
4.40
(1Н, сл. мульт, СН).
раствором NaOH, высушили над CaCl2. Эфир
Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 165.8 и 158.4
отогнали, оставшийся продукт перекристалли-
(2СООН); 70.4 (СН); 47.1 (CH2-Cl); 57.6 (СН2-
зовали из этилацетата. Выход 0.48 г (40%), т. пл.
триазол); 139.4 и 133.6 (2С триазола). ИК спектр
54-60°С (этилацетат).
(тонкий слой), ν, см-1: 3278 (OH), 1758 (СООН),
780 (C-Cl). Найдено, %: C 33.04; H 2.98; N 16.31.
Методика 3. К суспензии эпоксида
3
0.5 г
C7H8ClN3O5. Вычислено, %: C 33.68; H 3.23; N
(0.0025 моль) в 10 мл воды добавили NaN3 0.3 г
16.83.
(0.005 моль). Реакционную смесь выдержали при
интенсивном перемешивании при
60°С. После
[1-(3-Хлоро-2-гидроксипропил)-5-фенил-1,2,3-
завершения реакции проэкстрагировали эфиром
триазол-4-ил](фенил)метанон
(6в) из
2 г
(4×15 мл). Эфирные вытяжки объединили,
(0.009 моль) ацетилена (5в) и 1.7 г (0.012 моль)
высушили над CaCl2. Эфир отогнали, оставшийся
азида (1) в 20 мл этанола при 50˚С. Выход 2.58 г
продукт перекристаллизовали. Выход 0.3 г (50%),
(89 %), т. пл.
174-176°С (этанол). Спектр ЯМР
т. пл. 56-64°С (этилацетат).
1Н (ДМСО-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 4.58 и 4.39 (1Н'
или 1Н'', д.д, 2J 13.0, 3J 8.0 и 2J 13.0, 3J 7.6, СН2-
1-Хлоро-3(4-фенил-1.2.3-триазол-1-ил)-про-
триазол); 3.74 и 3.66 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 13.0, 3J 8.0
панол-2 (6а). Раствор 1 г (0.0098 моль) ацетилена
и 2J 13.0, 3J 8.0, СН2-Cl); 3.91 (1Н, сл. мульт, СН);
(5а) и 1.2 г (0.0098 моль) азида (1) в 20 мл толуола
5.00 (1Н, уш.с, ОН) 7.4-8.1 (10Н, перекрыв. сл.
нагревали при
100-105°С в течение
14 ч до
мульт, Ph). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.:
исчезновения пятна исходного ацетиленового
69.4 (СН); 47.1 (CH2-Cl); 54.8 (СН2-триазол); 134.9
соединения на ТСХ. Растворитель удалили
и 129.6 (2С триазола). ИК спектр (тонкий слой), ν,
отгонкой в роторе. Остаток перекристаллизовали
см-1: 3302 (OH), 1684 (СО), 769 (C-Cl). Найдено,
из этилацетата. Выход 1 г (43 %), т. пл. 115-117°С.
%: C
32.85; H
4.51; N
12.79. C18H16ClN3O2.
Спектр ЯМР 1Н (ДМСО-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 4.70 и
Вычислено, %: C 63.25; H 4.72; N 12.29.
4.58 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J
12.0, 3J 4.0 и 2J 12.0,
3J 8.0, СН2-триазол для 1,4-изомера); 4.61 и 4.56
[1-(3-Хлоро-2-гидроксипропил)-1.2.3-триазол-
(1Н' или 1Н'', д.д, 2J 8.0, 3J 4.0 и 2J 8.0, 3J 4.0, СН2-
4-ил]метилбензилкарбоксилат
(6г) из
0.9 г
триазол для 1.5-изомера); 3.71 и 3.65 (1Н' или 1Н'',
(0.005 моль) ацетилена (5d) и 1 г (0.007 моль) азида
д.д, 2J 12.0, 3J 8.0 и 2J = 12.5, 3J 7.8, СН2-Сl для 1,4-
(1). Выход 0.9 г (67 %), т. пл. 127°С. Спектр ЯМР
изомера);
7.89
(1Н, сл. мульт, СортоНPh,
1.5-
1Н (ДМСО-d6), δ, м.д. (nJ, Гц): 4.56 и 4.95 (1Н'
изомер); 7.41 (1Н, сл. мульт, СметаНPh, 1.5-изомер);
или 1Н'', д.д, 2J 13.6, 3J 3.6 и 2J 13.6 и 3J 7.6, СН2-
7.30 (1Н, сл. мульт, СпараНPh, 1.5-изомер); 7.71 (1Н,
триазол); 3.62 и 3.59 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 11.0, 3J 4.8
сл. мульт, СортоНPh, 1,4-изомер);
7.61
(1Н, сл.
и 2J 11.0, 3J 5.2, СН2-Cl); 4.13 (1Н, сл. мульт, СН);
мульт, СметаНPh, 1,4-изомер); 7.50 (1Н, сл. мульт,
5.80 (1Н, д, 3J 5.6, ОН); 5.41 (2Н, с, СН2-О); 7.95
СпараНPh, 1,4-изомер); 5.74 (1Н, д, 3J 5.6, ОН); 4.32
(1Н, сл. мульт, СортоНPh);
7.51
(1Н, сл. мульт,
(1Н, сл. мульт, СН). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ,
СметаНPh); 7.63 (1Н, сл. мульт, СпараНPh). Спектр
м.д.: 123.5 (СН триазола); 146.2 (С-Ph триазола);
ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 69.1 (СН);
46.5 (CH2-
70.8 (СН); 47.1 (CH2-Cl); 54.1 (СН2-триазол); 132.1
Cl); 57.8 (СН2-триазол);
141.6 (С-СН2-триазола);
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
240
ГОЛОБОКОВА и др.
125.1 (СН триазола); 52.6 (CH2-О), 165.4 (СОО);
N2N1-изомера). Спектр ЯМР 13C (ацетон-d6), δ, м.д.:
131.9 (СипсоPh); 132.5 (СортоPh); 128.3 (СметаPh);
72.3 (СН);
54.0 (CH2-N3);
55.1 (СН2-тетразол);
134.1 (СпараPh). ИК спектр (тонкий слой), ν, см-1:
162.0 (С тетразола). ИК спектр (тонкий слой), ν,
3235 (OH), 1734 (СОО), 778 (C-Cl). Найдено, %: C
см-1: 3262 (OH), 2117 (N3). Найдено, %: C 39.26; H
52.37; H 5.06; N 13.92. C13H14ClN3O3. Вычислено, %: C
2.53; N 46.11. C14H16N14O2. Вычислено, %: C 40.78;
52.80; H 4.77; N 14.21.
H 3.91; N 47.55.
1-Азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)-пропан-2-
1-Азидо-3-(5-фенилтетразол-2-ил)-пропан-2-
ол (8а). Методика 1. К 1 г (0.007 моль) 5-фенил-
ол
(8а). Методика 2. К 1 г (0.0068 моль) 5-
тетразола в 15 мл воды добавили 0.4 г (0.011 моль)
фенилтетразола в 30 мл ДМФА добавили 0.55 г
КОН, перемешивали до образования гомогенного
(0.004 моль) К2СО3, нагрели до
50°С и при
раствора, затем добавили
1.2 г
(0.01 моль)
перемешивании добавили
0.8 г
(0.0068 моль)
азидохлоргидрина
(1)
в
15 мл толуола и
азидохлоргидрин (1). Реакционную массу выдер-
каталитическое количество ТЭБАХ. Реакционную
жали при 130°С и постоянном перемешивании.
массу выдержали при
80°С и постоянном
После окончания реакции смесь охладили,
перемешивании в течение 10 ч. После окончания
профильтровали, фильтрат вылили в холодную
реакции реакционную массу разделили, неоргани-
воду. Выпавший осадок отфильтровали, пере-
ческую часть проэкстрагировали эфиром
(4×
кристаллизовалит из этилацетата. Выход
1.4 г
15 мл). Эфирные вытяжки объединили с
(87%), т. пл. 59-60°С (этилацетат).
органической фазой реакционной массы,
Аналогично было получено соединение 8б.
высушили над CaCl2. Эфир и толуол отгонали,
оставшийся продукт перекристаллизовали из
1-азидо-3-(5-{4-[2-(3-азидо-2-гидроксипропил)-
этилацетата. Выход
1 г (58%), т. пл. 58-60°С
тетразол-5-ил]фенил}-тетразол-2-ил)-пропан-2-
(этилацетат). Спектр ЯМР
1Н (ацетон-d6), δ,
ол (8б) из 1 г (0.0046 моль) бис(тетразола) (7б), 1.1 г
м.д. (nJ, Гц): 4.87 и 4.95 (1Н' или 1Н'', д.д, 2J 13.6,
(0.0092 моль) азидохлоргидрина (1), 1.9 г (0.01 моль)
3J
7.6 и 2J
13.6, 3J 4.4, СН2-тетразол для N2-
К2СО3. Выход
0.9 г
(23%), т. пл.
110°С
изомера); 4.50-4.63 (1Н' или 1Н'', сл. мульт, СН2-
(этилацетат).
тетразол для N1-изомера); 3.81 и 3.87 (1Н' или 1Н'',
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
д.д, 2J 4.8, 3J 4.0 и 2J 4.8, 3J 2.4, СН2-N3); 4.57 (1Н,
сл. мульт, СН); 5.02 (1Н, с, ОН). Спектр ЯМР 13C
Исследование выполнено в рамках базовой
(ацетон-d6), δ, м.д.: 69.9 (СН); 54.6 (CH2-N3); 57.0
части государственного задания в сфере
(СН2-тетразол); 165.6 (С тетразола); 131.1 (СипсоPh);
научной деятельности Минобрнауки России
129.8 (СортоPh); 127.3 (СметаPh); 128.5 (СпараPh). ИК
(№ 4.5183.2017/8.9).
спектр (тонкий слой), ν, см-1: 3257 (OH), 2106 (N3).
Найдено, %: C 48.12; H 5.06; N 40.52. C10H11N7O2.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Вычислено, %: C 48.98; H 4.52; N 39.98.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта
Аналогично было получено соединение 8б.
интересов.
1-азидо-3-(5-{4-[2-(3-азидо-2-гидроксипропил)-
тетразол-5-ил]фенил}-тетразол-2-ил)-пропан-2-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ол (8б) из 1 г (0.0046 моль) бис(тетразола) (7б),
1.34 г (0.011 моль) азидохлоргидрина (1), 0.44 г
1. Fringuelli F., Piermatti O., Pizzo F., Vaccaro L. J. Org.
(0.011 моль) КОН и каталитического количества
Chem. 1999, 64, 6094. doi 10.1021/jo990368i
ТЭБАХ. Выход
1.2 г
(63%), т. пл.
95-98°С
2. Vyvyan J.R., Meyer J.A., Meyer K.D. J. Org. Chem.
(этилацетат). Спектр ЯМР 1Н (ацетон-d6), δ, м.д.
2003, 68, 9144. doi 10.1021/jo035112y
(nJ, Гц): 4.86-4.89 (2Н, сл. мульт, СН2-тетразол для
3. Wang Zh., Cui Y-T., Xu Zh-B., Qu J. J. Org. Chem.
2008, 73, 2270. doi 10.1021/jo702401t
N2N2-изомера); 4.68-4.70
(2Н, сл. мульт, СН2-
тетразол для N1N2-изомера);
3.81 и
3.87
(1Н'
4. Fringuelli F., Pizzo F., Tortoioli S., Vaccaro L. J. Org.
или 1Н'', д.д, 2J 4.8, 3J 4.0 и 2J 4.8, 3J 2.4, СН2-N3);
Chem. 2003, 68, 8248. doi 10.1021/jo0348266
4.82 (1Н, сл. мульт, СН); 5.16 (1Н, с, ОН); 8.3 (4Н,
5. Голобокова Т.В., Пройдакова А.Г., Верещагин Л.И.,
с, Ph для N2N2-изомера), 8.12 (2Н, д, 3J 7.8, 2СНPh
Кижняев В.Н. ЖОрХ. 2015, 51, 1333. [Goloboko-
для N2N1-изомера); 8.33 (2Н, д, 3J 7.8, 2СНPh для
va T.V., Projdakova A.G., Vereshchagin L.I.,
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
ЭПИХЛОРГИДРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК
241
Kizhnyaev V.N. Russ. J. Org. Chem.
2015,
51,
ХГС. 1981, 17, 1299. [Koldobskij G.I., Ostrovskii V.A.,
1308.] doi 10.1134/S1070428015090171
Poplavskii V.S. Chem. Heterocycl. Comp. 1981, 17,
965.] doi 10.1007/BF00503523
6. Alonso G., Garcia-Lopez M.T., Garcia-Munoz, G.,
9. Китаева В.Г. Береснев Д.Г. Ишметова Р.И. Русинов Г.Л.
Madronero R., Rico M. J. Heterocycl. Chem. 1970, 7,
ЖОрХ, 1995, 31, 620. [Kitaeva V.G. Beresnev D.G.
1269. doi 10.1002/jhet.5570070606
Ishmetova R.I. Rusinov G.L. Russ. J. Org. Chem.
7. Верхозина О.Н., Кижняев В.Н., Верещагин Л.И.,
1995, 31, 620.]
Рохин А.В., Смирнов А.И. ЖОрХ. 2003, 39, 1863.
10. Голобокова Т.В., Верещагин Л.И., Ратовский Г.В.,
[Verhozina O.N., Kizhnyaev V.N., Vereshchagin L.I.,
Пройдаков А.Г., Кижняев В.Н. ЖОрХ 2016, 52,
Rohin A.V., Smirnov A.I. Russ. J. Org. Chem. 2003, 39,
1044. [Golobokova T.V., Vereshchagin L.I., Ratovskii G.V.,
1792.] doi 10.1023/B:RUJO.0000019746.10504.f3
Projdakov A.G., Kizhnyaev V.N. Russ. J. Org. Chem.
8. Колдобский Г.И., Островский В.А., Поплавский В.С.
2016, 52, 1039.] doi 10.1134/S107042801607021
Epichlorohydrin as the Predecessor of Functional-Substituted
1,2,3-Triazoles and Tetrazoles
T. V. Golobokova*, A. G. Proidakov, L. I. Vereshchagin, and V. N. Kizhnyaev
Irkutsk State University, Faculty of Chemistry, 664003, Russia, Irkutsk, ul. K. Marksa 1
*e-mail: t.golobokova@rambler.ru
Received May 8, 2018
Revised May 14, 2018
Accepted October 13, 2018
During work various options of an azidation of epichlorohydrin and 2-(oxirane-2-ylmethyl)-5-phenyl-tetrazole in
an aqueous medium are considered; the synthetic prospects 1-azide-3-chloropropane-2-ol are shown in reactions
with NH-unsubstituted azoles and 1.3-dipolar cycloaddition to ethinyl-replaced of dipolarophiles.
Keywords: epichlorohydrin,
1,3-dipolar cycloaddition, NH-unsubstituted azoles, alkylation, nucleophilic
substitution, azidation, oxirane, 1,2,3-triazole, tetrazole. sodium azide
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 55 № 2 2019
