ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 12, с. 1943-1947

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 547.821; 547.333

НОВЫЕ РЕАКЦИИ СОЛЕЙ ТРОПИЛИЯ

С ГИДРАЗИДАМИ п-НИТРОБЕНЗОЙНОЙ, ТИО-

И КАРБАМИНОВОЙ КИСЛОТ

ИЛИ БЕНЗИЛКАРБАМИДОМ

ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет им. академика Д.Н. Прянишникова»,

614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, ул. Петропавловская 23

*е-mail: yunnikova@yahoo.com

Поступила в редакцию 27 августа 2020 г.

После доработки 10 сентября 2020 г.

Принята к публикации 12 сентября 2020 г.

Для получения потенциально биологически активных соединений изучено взаимодействие тетрафтор-

бората тропилия с гидразидами п-нитробензойной, тио- и карбаминовой кислот или бензилкарбамидом.

Получены продукты моно- или дитропилирования - N'-(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-4-нитробензгидра-

зид, N',N'-ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-4-нитробензгидразид, 2,2-ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-

гидразинкарбоксамид, N-2-ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)гидразинкарботиоамид, 1-бензил-3-(цикло-

гепта-2,4,6-триен-1-ил)карбамид.

Ключевые слова: гидразид п-нитробензойной кислоты, семикарбазид, семитиокарбазид, N-бензилкар-

бамид, тетрафторборат тропилия.

DOI: 10.31857/S0514749220120174

Ранее описано получение

4-(7-циклогепта-

ными. Взаимодействие тетрафторбората тропилия

1,3,5-триенил)анилина [1] и 4-(7-циклогепта-1,3,5-

с 2,5-диамино-1,3,4-тиадиазолом или 3,5-диами-

триенил)-N-(1-циклогепта-2,4,6-триенил)анилина

но-1,2,4-тиадиазолом протекает как дизамещение

по двум аминогруппам [6]. Аналогично протекает

[2], обладающих противомикробной активностью

взаимодействие тетрафторбората тропилия с кар-

в отношении St. aureus и микроскопических грибов

бамидом, тиокарбамидом и сульфаниламидом [7].

рода Candida. В продолжение этих исследований

изучено взаимодействие солей тропилия с фарма-

Гидразиды бензойных кислот

[8], а также

кофорными 2-аминопиридином [3], 2-аминопири-

производные мочевины и тиомочевины занима-

мидином [4] и 4,6-дизамещенными пиримидинами

ют важное место среди лекарственных средств.

[5], которое протекает селективно по экзоцикличе-

Интерес к их производным - N-бензилкарбамиду,

скому атому азота аминогруппы как монозамеще-

семикарбазиду и семитиокарбазиду - обусловлен

выраженной биологической активностью этих со-

ние. Новый результат получен при взаимодействии

единений [9-13].

тетрафторбората тропилия с 2,6-диаминопирими-

дином, заключающийся в образовании 3,5-ди(ци-

С целью получения потенциально биологиче-

клогепта-2,4,6-триен-1-ил)пиридин-2,6-диамина

ски активных соединений изучено взаимодействие

[6], в котором две аминогруппы остаются свобод-

тетрафторбората тропилия с гидразидами п-ни-

1943

1944

ЮННИКОВА и др.

Схема 1.

1:1

O₂N

HN NH

HN NH₂

EtOH, H₂O

BF₄

2:1

O₂N

HN N

тробензойной, тио- и карбаминовой кислот или

триен-1-ил)-4-нитробензгидразида (3b) с высоким

бензилкарбамидом.

выходом (схема 1).

В данном сообщении обсуждаются резуль-

Реакция соли 1 с семикарбазидом (4) протекает

таты взаимодействия тетрафторбората тропи-

как дизамещение двух атомов водорода в группе

лия (1) с гидразидом п-нитробензойной кислоты

NH-NH₂ на фрагменты тропилия. Реакция соли

(2), семикарбазидом (4), семитиокарбазидом (5),

1 с семитиокарбазидом (5) протекает иначе. В

N-бензилкарбамидом (6). Установлено, что вза-

этом случае образуется продукт 8, содержащий по

имодействие соли 1 с гидразидом п-нитробен-

одному тропилиевому фрагменту в амидной и

зойной кислоты (2) в зависимости от соотно-

гидразидной группах. Реакция соли 1 с N-бен-

шения исходных реагентов протекает как моно-

зилкарбамидом (6) протекает как монозамещение

или дитропилирование с образованием соеди-

в амидной группе соединения 6. Реакции схемы 2

нений N'-(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-4-нитро-

протекают при участии имидазола, используемого

бензгидразида (3а) или N',N'-ди(циклогепта-2,4,6-

в качестве переносчика катиона тропилия.

Схема 2.

H₂N

NH NH₂ HCl

H₂N NH N

H₂N

NH NH₂

EtOH, H₂O

NH N

BF₄

NH₂

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 12 2020

НОВЫЕ РЕАКЦИИ СОЛЕЙ ТРОПИЛИЯ С ГИДР

АЗИДАМИ

1945

Строение полученных соединений установлено

H^1B

на основании данных масс-спектрометрии, ЯМР

N¹

¹Н спектроскопии, рентгеноструктурного анализа

H^1A

O¹

(РСА) для соединения 7.

C¹

Для однозначного установления структуры

N²

соединения 7 выполнен РСА его монокристалла.

C⁴

C¹⁰

C³

N³

H^2A

Согласно данным РСА, соединение 7 кристалли-

C²

C¹¹

зуется в центросимметричной пространствен-

C⁹

C⁵

ной группе триклинной сингонии. Фрагмент

C⁸

C¹²

семикарбазида плоский в пределах

0.01 Å.

C¹⁵

Циклогептатриеновые циклы принимают кон-

C¹⁴

C¹³

C⁶

C⁷

формацию ванна и расположены приблизитель-

но симметрично относительно семикарбазидного

фрагмента. Диэральные углы между плоскостью

Общий вид молекулы соединения 7 по данным РСА в

данного фрагмента и плоскостями C¹⁴C¹⁵C¹⁰C¹¹ и

тепловых эллипсоидах 50% вероятности.

C³C⁴C⁷C⁸ составляют 57.9° и 58.3° соответствен-

но. В кристалле молекулы связаны в цепи, вытя-

быть запрошены по адресу: www.ccdc.cam.ac.uk/

нутые вдоль оси 0a, за счет межмолекулярных

data_request/cif.

водородных связей N¹-H^1B∙∙∙O¹ [2-x, -y, -z] и N²-

N'-(Циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-4-нитро-

H^2A∙∙∙O¹ [1-x, -y, -z].

бензгидразид (3а). К суспензии 90 мг (0.5 ммоль)

Рентгеноструктурное исследование

2,2-ди-

гидразида 2 в 2 мл этанола добавляли раствор соли

(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)гидразин-кар-

1 90 мг (0.5 ммоль) в 2 мл воды. Перемешивали в

боксамида (7). РСА соединения 7 (см. рисунок)

течение 0.75 ч, затем добавляли 10%-ный NH₄OH

выполнен на монокристальном дифрактометре

(до рН 8.0). Выход 120 мг (88%), светло-желтые

Xcalibur Ruby с ССD-детектором по стандартной

кристаллы, т.пл. 134-135 °С (этанол). Спектр ЯМР

методике (MoK_α-излучение, 295(2) K, ω-скани-

¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м.д.: 10.49 д (1H, J

рование с шагом 1°). Поглощение учтено эмпи-

6.2 Гц), 8.46-8.20 м (2H), 8.00-8.14 м (2H), 6.54-

рически с использованием алгоритма SCALE3

6.75 м (2H), 6.16 д.д.д.д (2H, J 1.7, 2.6, 4.0, 9.1 Гц),

ABSPACK [14]. Сингония кристалла (C₁₅H₁₇N₃O,

5.45 д.д.т (2H, J 0.8, 4.6, 9.2 Гц), 5.73-5.97 м (1H),

M 255.31) триклинная, пространственная группа

3.05 д.т.д (1H, J 1.6, 4.6, 6.3 Гц). Масс-спектр, m/z

P-1, a 7.2328(17) Å, b 9.1746(19) Å, c 12.002(2) Å, α

(I_отн, %): 272.1028 [М + Н]⁺. С₁₄Н₁₃N₃O₃. 272.1030

69.530(19), β 78.388(18), γ 69.70(2)°, V 696.9(3) Å³,

[С₁₄Н₁₄N₃O₃]⁺.

Z 2, μ 0.079 мм^-1. Структура расшифрована с помо-

N',N'-Ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-4-

щью программы SHELXS [15] и уточнена полно-

нитробензгидразид

(3b). К суспензии

90 мг

матричным МНК (Метод наименьших квадратов)

(0.5 ммоль) гидразида 2 в 2 мл этанола добавля-

по F² в анизотропном приближении для всех не-

ли раствор соли 1 180 мг (1 ммоль) в 3 мл воды.

водородных атомов с использованием программы

Перемешивали в течение 0.75 ч, затем добавляли

SHELXL [16] с графическим интерфейсом OLEX2

10%-ный NH₄OH (до рН 8.0). Выход 160 мг (89%),

[17]. Атомы водорода групп NH и NH₂ уточне-

желтые кристаллы, т.пл. 155°С (с разл., этанол).

ны независимо в изотропном приближении. При

Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м.д.: 9.85

уточнении остальных атомов водорода использо-

с (1H), 8.34 д (2H, J 8.8 Гц), 8.04 д (2H, J 8.9 Гц),

вана модель наездника. Окончательные параметры

6.53-6.77 м (4H), 6.09-6.31 м (4H), 5.53 д (4H, J

уточнения: R₁ 0.0599 [для 2265 отражений с I >

4.4 Гц), 3.15 д.д.т (2H, J 1.6, 3.5, 5.0 Гц).

2σ(I)], wR₂ 0.1774 (для всех 3219 независимых от-

ражений), S 1.050. Результаты РСА зарегистриро-

2,2-Ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)гидра-

ваны в Кембриджском центре кристаллографиче-

зинкарбоксамид (7). К раствору 360 мг (2 ммоль)

ских данных под номером CCDC 2041359 и могут

соли 1 в 5 мл воды и 5 мл этанола прибавляли

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 12 2020

1946

ЮННИКОВА и др.

210 мг (3 ммоль) имидазола и 120 мг (1 ммоль)

спектры получены на приборе Agilent Technolo-

солянокислого карбазида 4 в один прием. При

gies

6890N/5975B (США), колонка НР-5ms

перемешивании образуется белый раствор, кото-

(30 мм×0.25 мм, 0.25 мкм), газ носитель - гелий,

рый выдерживали в течение 1.5 ч при комнатной

ионизация электронным ударом 70 эВ, температу-

температуре и нейтрализовали 10%-ным NH₄OH

ра термостата колонки 100°С. Температура испа-

(до рН 8.0). Выход 140 мг (51%), белые кристал-

рителя - 260, 270°С.

лы, т.пл. 169-172°С (этанол). Спектр ЯМР 1Н

ВЫВОДЫ

(400 МГц, ДМСО-d₆), δ, м.д.: 7.61 с (1H), 6.67 к

(4H, J 3.5 Гц), 6.33-6.05 м (6H), 5.62 д.д (2H, J 10.1,

Установлена высокая реакционная способность

5.2 Гц), 5.31 д.т (2H, J 9.8, 4.2 Гц), 3.01 т (2H, J

гидразидов п-нитробензойной, карбаминовой и

5.2 Гц). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 256.1444 [М +

тиокарбаминовой кислот в реакции с тетрафтор-

Н]⁺. С₁₅Н₁₇N₃O. 256.1444 [С₁₅Н₁₈N₃O]⁺.

боратом тропилия, сопровождающейся замещени-

ем атома или атомов водорода только в гидразид-

N-2-Ди(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)гидра-

ном фрагменте (для гидразидов п-нитробензойной

зинкарботиоамид (8). К раствору 180 мг (1 ммоль)

кислоты или семикарбазида), или в гидразидном и

соли 1 в 5 мл воды и 2 мл этанола прибавляли

амидном фрагментах семитиокарбазида. Реакция с

68 мг (1 ммоль) имидазола и 45 мг (0.5 ммоль) се-

N-бензилкарбамидом протекает как монотропили-

митиокарбазида 5 в один прием. При перемеши-

рование по амидной группе.

вании образуется раствор, который выдерживали

в течение 0.5 ч при комнатной температуре и ней-

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

трализовали 10%-ным NH₄OH (до рН 8.0). Выход

Исследование выполнено при финансовой под-

170 мг (58%), белые кристаллы, т.пл. 151-152°С

держке РФФИ в рамках научного проекта № 19-

(этанол). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆), δ,

03-00888.

м.д.: 9.28-8.99 м (1H), 7.97 д (1H, J 3.3 Гц), 7.62

д (1H, J 3.5 Гц), 6.91-6.45 м (4H), 6.30-6.02 м

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

(4H), 5.61 д.д (2H, J 9.8, 5.2 Гц), 5.22 д.д (2H, J 9.7,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

5.2 Гц), 3.09 т.д (2H, J 5.2, 2.6 Гц). Масс-спектр, m/z

тересов.

(I_отн, %): 272.1213 [М + Н]⁺. С₁₅Н₁₇N₃S. 272.1216

[С₁₅Н₁₈N₃S]⁺.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1-Бензил-3-(циклогепта-2,4,6-триен-1-ил)-

1. Юнникова Л.П., Акентьева Т.А. Пат. 2479571C1

карбамид (9). К раствору 230 мг (1.29 ммоль)

(2013). РФ. Б.И. 2013, № 11.

соли 1 в 7 мл дистиллированной воды прибавляли

2. Юнникова Л.П., Акентьева Т.А., Эсенбаева В.В.

63 мг (1.27 ммоль) имидазола и 190 мг (1.27 ммоль)

Хим.-фарм. ж. 2015, 49, 33-35. [Yunnikova L.P.,

Akent’eva T.A., Ésenbaeva V.V. Pharm. Chem. J.

бензилмочевины 2 в один прием. При перемеши-

2015, 49, 243-245.] doi 10.1007/s11094-015-1263-3

вании образуется раствор, который выдерживали в

течение 40 мин при комнатной температуре и ней-

3. Юнникова Л.П., Лихарева Ю.Е., Акентьева Т.А.

ЖОХ. 2017, 87, 333-335. [Yunnikova L.P., Likhare-

трализовали 10%-ным NH₄OH (до рН 8.0). Выход

va Y.E., Akent’eva T.A. Russ. J. Gen. Chem. 2017, 87,

170 мг (56%), белые кристаллы, т.пл. 154-155°С

347-349.] doi 10.1134/S1070363217020323

(этанол). Спектр ЯМР ¹Н (400 МГц, ДМСО-d₆),

4. Юнникова Л.П., Эсенбаева В.В. ЖОрХ. 2018, 54,

δ, м.д.: 7.46-7.15 м (5H), 6.71-6.60 м (2H), 6.52

1015-1018. [Yunnikova L.P., Esenbaeva V.V. Russ.

д (1H, J 7.6 Гц), 6.34 т (1H, J 6.0 Гц), 6.13 д.д.д.д

J. Org. Chem. 2018, 54, 1018-1022.] doi 10.1134/

(2H, J 9.1, 3.9, 2.6, 1.4 Гц), 5.30 д.д.т (2H, J 9.2, 5.1,

S1070428018070084

0.9 Гц), 4.22 д (2H, J 5.8 Гц), 3.58 д.т.т (1H, J 7.9,

5. Yunnikova L.P., Esenbaeva V.V., Shklyaeva E.V. Изв.

5.2, 1.5 Гц). Масс-спектр, m/z (I_отн, %): 241.1337

вузов. Сер. Хим. и хим. технол. 2018, 61, 47-52. doi

[М + Н]⁺. С₁₅Н₁₆N₂O. 241.1339 [С₁₅Н₁₇N₂O]⁺.

10.6060/ivkkt.20186108.5817

Спектры ЯМР ¹Н сняты на приборе Bruker

6. Эсенбаева В.В., Юнникова Л.П., Кудаярова Т.В.,

Avance III HD (400 МГц) (США) в растворе

Данилова Е.А. ЖОХ. 2018, 88, 2087-2090. [Esenbae-

ДМСО-d₆, внутренний стандарт ГМДС. Масс-

va V.V., Yunnikova L.P., Kudayarova T.V., Danilo-

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 12 2020

НОВЫЕ РЕАКЦИИ СОЛЕЙ ТРОПИЛИЯ С ГИДР

АЗИДАМИ

1947

va E.A. Russ. J. Gen. Chem. 2018, 88, 2691-2694.] doi

12. Николаева Л.Л., Ланцова А.В. Саранова Е.В., По-

10.1134/S0044460X18120235

лозкова А.П., Орлова О.Л., Оборотова Н.А., Му-

сияк В.В., Левит Г.Л., Краснов В.П., Бунятян Н.Д.

7. Эсенбаева В.В., Юнникова Л.П. ЖОХ. 2018, 88,

Росс. биотер. ж. 2015, 14, 113.

683-685.

[Esenbaeva V.V., Yunnikova L.P. Russ.

J. Gen. Chem. 2018, 88, 829-831.] doi 10.1134/

13. Газиева Г.А., Стручкова М.И., Колотыркина Н.Г.

S107036321804031X

ХГС. 2011, 47, 266-270. [Gazieva G.A., Struchko-

va M.I., Kolotyrkina N.G. Chem. Heterocycl. Compd.

8. Chandrasekhar T., Kumar L.V., Reddy A.B., Naik P.J.,

2011, 47, 210-214.] doi 10.1007/s10593-011-0742-z

Swamy G.N. Chem. Pharm. Res. 2012, 4, 2795-2802.

14. CrysAlisPro,

Agilent

Technologies,

Version

9. Sriram D., Yogeeswazy P., Thirumurugan R., Pava-

na R.K. J. Med. Chem. 2006, 49, 3448-3450. doi

1.171.37.33 (release 27-03-2014 CrysAlis171 .NET).

10.1021/jm060339h

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

ward J.A.K., Puschmann H. J. Appl. Cryst. 2009, 42,

10. Gate L., Tew K.D. Cancer Management in Man:

339-341. doi 10.1107/S0021889808042726

Chemotherapy, Biological Therapy, Hyperthermia

and Supporting Measures. Ed. B. Minev. Dordrecht:

16. Sheldrick G.M. Acta Crystallogr., Sect. A. 2008, 64,

Springer. 2011, 13, 61-85.

112-122. doi 10.1107/S0108767307043930

11. Beauchesne P. Cancers. 2012, 4, 77-87. doi 10.3390/

17. Sheldrick G.M. Acta Crystallogr., Sect. C. 2015, 71,

cancers4010077

3-8. doi 10.1107/S2053229614024218

New Reactions of Tropylium Salts with p-Nitrobenzoic

Hydrazides, Thio and Carbamic Acid or Benzyl Carbamide

L. P. Yunnikova*, T. A. Akent’eva, and Yu. E. Likhareva

Perm State Agro-technological University named after Academician D.N. Pryanishnikov,

614990, Russia, Perm, ul. Petropavlovskaya 23

*e-mail: yunnikova@yahoo.com

Received August 27, 2020; revised September 10, 2020; accepted September 12, 2020

In order to obtain potentially biologically active compounds, the interaction of tropylium tetrafluoroborate

with hydrazides of p-nitrobenzoic, thio- and carbamic acids or benzyl carbamide was studied. Mono- or

ditropylation products were obtained - N-(cyclohepta-2,4,6-trien-1-yl)-4-nitrobenzhydrazide, Nʹ,Nʹ-di(cyclo-

hepta-2,4,6-trien-1-yl)-4-nitrobenzhydrazide, 2,2-di(cyclohepta-2,4,6-trien-1-yl)hydrazinecarboxamide, N-2-

di(cyclohepta-2,4,6-trien-1-yl)hydrazinecarbothioamide, 1-benzyl-3-(cyclohepta-2,4,6-trien-1-yl)carbamide.

Keywords: p-nitrobenzoic acid hydrazide, semicarbazide, semithiocarbazide, N-benzyl carbamide, tropylium

tetrafluoroborate

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 12 2020