ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 4, с. 649-652

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 547.831.6 + 547.852.9

НЕОБЫЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

5,7-ДИНИТРО-8-ГИДРОКСИХИНОЛИНА

С ГИДРАЗИНОМ-ГИДРАТОМ

ФГБОУ ВО «Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого»

300026, Россия, г. Тула, пр. Ленина 125

*e-mail: bai2688@yandex.ru

Поступила в редакцию 18 сентября 2019 г.

После доработки 14 февраля 2020 г.

Принята к публикации 15 февраля 2020 г.

В результате взаимодействия 5,7-динитро-8-гидроксихинолина с гидразин-гидратом, вместо ожидаемого

восстановления нитрогруппы при атоме углерода С⁷ с образованием 5-нитро-7-аминохинолин-8-ола, был

получен 5-аминопиридо[2,3-d]пиридазин-8(7H)-он с выходом 50%.

Ключевые слова: нитрохинолины, пиридопиридазины, гидразин, восстановление, 5,7-динитро-8-

гидроксихинолин, 5-аминопиридо[2,3-d]пиридазин-8(7H)-он, молекулярная спектроскопия.

DOI: 10.31857/S0514749220040205

Известно, что гидразин восстанавливает аро-

тро-8-гидроксихинолина 1 происходит не селек-

матические нитросоединения до соответствую-

тивно (схема 1). В результате чего удается выделить

щих им аминов. Реакция протекает в присутствии

лишь продукт восстановления двух нитрогрупп 3

различных катализаторов [1-8]. Имеются данные

в виде дигидрохлорида. Физико-химические ха-

о селективном характере восстановления заме-

рактеристики полученного соединения полностью

щенных динитроаренов гидразином на никеле

совпадают с описанными в литературе [15, 16].

Реннея в смеси этанол-дихлорэтан [9], в присут-

Попытки получить соединение 2 варьируя условия

ствии FeCl₃ в метаноле [10, 11]. Авторами рабо-

реакции не увенчались успехом.

ты [9] показано, что в случае 2,4-динитрофенола

Неожиданные результаты получены нами по-

селективное восстановление можно проводить и в

сле нагревания нитросоединения 1 в 60% раство-

отсутствие катализатора.

ре гидразин-гидрата. Внешние признаки реакции

Производные нитрохинолинов проявляют ши-

были стандартными для процессов восстановле-

рокий спектр фармацевтической активности [12-

ния динитроаренов - покраснение реакционной

14] и создание новых структур на их основе имеет

массы и постепенное растворение субстрата. Но

важное практическое значение. Таким образом,

результаты ЯМР-спектроскопии говорили о том,

целью настоящей работы явилось исследование

что выделенное вещество не соответствует форму-

возможности получения

5-нитро-7-аминохино-

лам соединений 2 и 3. На это указывали следую-

лин-8-ола путем селективного восстановление

щие данные: во-первых, в спектре ЯМР ¹Н отсут-

5,7-динитро-8-гидроксихинолина гидразином.

ствует сигнал протона при атоме углерода С⁶, при

В ходе нашей работы установлено, что катали-

этом в слабой области спектра при δ 11.73 м.д.

тическое восстановление гидразином 5,7-дини-

обнаруживается уширенный синглет, который

649

650

УСТИНОВ и др.

Схема 1.

NH₂

NO₂

N₂H₄•H₂O

Ni_Re or Pd/C, 50°C

NO₂

NH₂

NO₂

NH₂

N₂H₄•H₂O

75°C, 2 h, 50%

может указывать на наличие амидной группы в мо-

Также в пользу выдвинутой теории о строении

лекуле. В тоже время при δ 6.07 м.д. фиксируется

полученной структуры 4 говорит наличие пика мо-

уширенный синглет характерный для ароматиче-

лекулярного иона m/z 162 в масс-спектре указан-

ской NH₂-группы. Сигналы протонов пиридиново-

ной молекулы.

го цикла обнаруживаются в привычном диапазоне

Интересно отметить, что данный результат

спектра при δ(Н³) 7.87 м.д., δ(Н⁴) 8.48 м.д. и δ(Н²)

был получен исключительно при проведении ре-

9.03 м.д. Во-вторых, в спектре ЯМР ¹³С вместо не-

акции в среде 60% раствора гидразин-гидрата. В

обходимых 9 сигналов атомов углерода фиксиру-

более разбавленных растворах гидразина, а также

ются всего лишь 7. На основании этих фактов было

в водно-спиртовой среде указанной выше реакции

сделано предположение о том, что в ходе реакции

не наблюдается. Нитрохинолин 1 абсолютно ста-

соединение 1 претерпевает перегруппировку под

билен при нагревании его в растворах аммиака,

действием гидразина с образованием 5-аминопи-

гидроксиламина, щелочей.

ридо[2,3-d]пиридазин-8(7H)-она 4 (схема 1).

На сегодняшний момент нам удалось обнару-

Более детально полученный пиридопиридазин

жить только одно упоминание о синтезе пиридо-

4 был изучен при помощи ИК-спектроскопии. Как

пиридазина 4 в литературе [17]. Полученные нами

и предполагалось в ИК спектре молекулы 4 отсут-

данные о молекуле 4 коррелируются с данными,

ствуют сильные полосы поглощения, соответству-

которые получили авторы работы [17].

ющие симметричным и антисимметричным ко-

Таким образом нами впервые осуществлен син-

лебаниям NO₂-группы. Характерные для амидов

тез 5-аминопиридо[2,3-d]пиридазин-8(7H)-она (4)

валентные колебания группы C=O (полоса «Амид

неописанным ранее в литературе способом.

I») проявляются при 1685 см^-1. Полоса «Амид II»,

Исходный

5,7-динитро-8-гидроксихинолин

соответствующая деформационным колебаниям

получен из коммерческого 8-гидроксихинолина

связи N-H проявляется при 1637 см^-1. Валентные

согласно литературной методике [18].

колебания аминогруппы образуют две характер-

ных уширенных полосы при 3205 см^-1 (симме-

5-Аминопиридо[2,3-d]пиридазин-8(7H)-он

тричное колебание N-H связи) и при 3359 см^-1

(4). Смесь, состоящую из 1 г (4 ммоль) 5,7-дини-

(антисимметричное колебание N-H связи). Ва-

тро-8-гидроксихинолина 1 и 20 мл 60% раство-

лентные колебания связи C-N аминогруппы обра-

ра гидразин-гидрата нагревали при 75-80°C 2 ч.

зуют полосу при 1367 см^-1, а валентные колебания

Выпавший бежевый осадок фильтровали, промы-

связи C-N скелета молекулы образуют полосы при

вали водой и этанолом. Сушили на воздухе. Выход

1494 и 1550 см^-1.

328 мг (50%), бежевый порошок, т.пл. 320-322°C

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020

НЕОБЫЧНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 5,7-ДИНИТРО-8-ГИДРОКСИХИНОЛИНА

651

(H₂O) {т.пл. 320-330°C (H₂O) [18]}. ИК спектр, ν,

Mokhov V.M., Popov Y.V., Nebykov D.N. Russ.

см^-1: 3205, 3359 ш (NH₂), 1685 с (C=O), 1637 о.с

J. Gen. Chem. 2014, 84, 1515-1518. doi 10.1134/

(NH), 1494, 1550 ср (CN), 1367 сл (С-NH₂). Спектр

s107036321408012x

ЯМР ¹H (500 МГц), δ, м.д.: 6.07 уш.с (2H, NH₂),

Ignatovich Z.V., Ermolinskaya A.L., Koroleva E.V.,

7.87 д.д (1H, H³, J 4.6, 8.2 Гц), 8.48 д.д (1H, Н⁴, J

Eremin A.N. Rus. J. Org. Chem. 2018, 54, 943-

1.53, 8.24 Гц), 9.03 д.д (1H, Н², J 1.5, 4.6 Гц), 11.73

944. doi 10.1134/s1070428018060192

уш.с (1H, CONH). Спектр ЯМР ¹³С (126 МГц), δ,

Kadam H.K., Tilve S.G. RSC Adv.

2015,

м.д.: 121.61 (С^4а), 127.32 (С³), 132.65 (С⁴), 143.88

83391-83407. doi 10.1039/c5ra10076c

(С^8а), 145.93 (С⁵), 153.34 (С²), 157.41 (С⁸). Масс-

Ayyangar N.R., Kalkote U.R., Lugade A.G.,

спектр, m/z (I_отн, %): 162 (100) [M]⁺, 147 (1), 131

Nikrad P.V., Sharma V.K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1983,

(4), 104 (21), 79 (29), 52 (17), 29 (14).

56, 3159-3164. doi 10.1246/bcsj.56.3159

ИК спектр зарегистрирован на приборе Nicolet

10.

Samet A.V., Zakharov E.P., Semenov V.V.,

iS10 в таблетках KBr. Спектры ЯМР записаны на

Buchanan III A.C., Gakh A.A. Synth. Commun. 2001,

спектрометре Bruker Avanсе III (500 и 126 МГц) в

31, 1441-1445. doi 10.1081/scc-100104054

ДМСО-d₆, внутренний стандарт - ГМДС. Масс-

11.

Shevelev S.A., ShakhnesA.K., Ugrak B.I., Vorob’ev S.S.

спектр получен на приборе Bruker maXis с иони-

Synth. Commun. 2001, 31, 2557-2561. doi 10.1081/

зирующим электрораспылением. Температуру

SCC-100105379

плавления измеряли на столике Кофлера фирмы

12.

Mohan S., Thiagarajan K., Sundaramoorthy B.,

Boetius. Полноту прохождения реакции контро-

Gurung V., Barpande M., Agarwal S., Chandrase-

лировали методом ТСХ на пластинках Sorbfil UV-

karan R. BMC Complement. Altern. Med., 2016, 16-

254, элюент - ДМФ-толуол, 2:5 (по объему), де-

229. doi 10.1186/s12906-016-1186-x

тектирование УФ светом.

13.

Chen L.S., Ma Y., Chen L.J., Zhao C.H., Maubois J.L.,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Jiang T.M., Li H.M., He S.H. Int. J. Food Sci.

Tech.

2010,

45,

555-561. doi

10.1111/j.1365-

Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-

2621.2009.02165.x

тересов.

14.

Paloque L., Verhaeghe P., Casanova M., Castera-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ducros C., Dumètre A., Mbatchi L., Hutter S.,

1. Lü S., Zheng W., Ji L., Luo Q., Hao X., Li X.,

Kraiem-M’Rabet M., Laget M., Remusat V., Rault S,

Wang F. Eur. J. Med. Chem.

2013,

61,

84-94.

Rathelot P, Azas N, Vanelle, P. Eur. J. Med. Chem.

doi 10.1016/j.ejmech.2012.07.036

2012, 54, 75-86. doi 10.1016/j.ejmech.2012.04.029

2. Li F., Frett B., Li H. Synlett. 2014, 25, 1403-

15.

Musiol R., Jampilek J., Kralova K., Richardson D. R.,

1408. doi 10.1055/s-0033-1339025

Kalinowski D., Podeszwa, B., Finster J., Niedbala H.,

3. Rashidi A., Afghan A., Baradarani M. M., Joule J.A.

Palka A., Polanski, J. Bioorg. Med. Chem. 2007, 15,

1280-1288. doi 10.1016/j.bmc.2006.11.020

J. Heterocycl. Chem.

2009,

46,

428-431. doi

10.1002/jhet.18

16.

Albert A., Magrath D. Biochem. J. 1947, 41, 534-545.

doi 10.1042/bj0410534

4. Lauwiner M., Rys P., Wissmann J. Appl. Catal.

A: Gen.

1998,

172,

141-148. doi

10.1016/

17.

Kormendy K., Kovacs T., Szulagyi J., Ruff F., Kovesdi J.

s0926-860x(98)00110-0

Acta Chim. Acad. Sci. Hung. 1981, 108, 167-182.

5. Feng H., Li Y., Lin S., Van der Eycken E.V.,

18.

Clavier S., Rist Ø., Hansen S., Gerlach L.O., Högberg T.,

Song G. Sustain. Chem. Process.

2014,

2-14.

Bergman J. Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 4248-4253.

doi 10.1186/2043-7129-2-14

doi 10.1039/B307399H

ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 4 2020