ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2020, том 56, № 6, с. 947-956
УДК 547.783
ПРОИЗВОДНЫЕ 2,2',2''-(2,4,6-ТРИОКСО-1,3,5-
ТРИАЗИНАН-1,3,5-ТРИИЛ)ТРИУКСУСНЫХ КИСЛОТ.
НОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ.
© 2020 г. М. А. Кавинаa, b, В. В. Сизовa, *
a ООО «НПФ КЕМ»,
188663, Россия, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, Кузьмоловский гп., Заводская ул. 3, корп. 142
*e-mail: vvsizov@list.ru
b ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России,
197022, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова 14, лит. А
Поступила в редакцию 23 января 2020 г.
После доработки 01 февраля 2020 г.
Принята к публикации 03 февраля 2020 г.
Производные 2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-триил)триуксусной кислоты под действием
нуклеофильных реагентов в водной среде могут претерпевать раскрытие триазинового цикла по карбо-
нильной группе с возможностью последующей рециклизации в замещенные 1-карбамоилгидантоины.
Ключевые слова: изоциануровая кислота, хлорацетамид, этилхлорацетат, гидантоин, мочевина, 1-кар-
бамоилгидантоин.
DOI: 10.31857/S0514749220060130
В ранее опубликованной работе нами описан
[2-8]. В качестве растворителей используют
способ синтеза производных 2-хлор-6,7-дигид-
ДМФА, ГМФТА, N-метилпирролидон.
ро-5H-пирроло[1,2-а]имидазолов дегидратацией
В работе [9] описано алкилирование изоциа-
2-(2-оксопирролидин-1-ил)ацетамидов хлороки-
нуровой кислоты в ДМФА хлорацетонитрилом в
сью фосфора [1]. С целью использования данного
присутствии триэтиламина. В патенте BASF три-
метода для синтеза конденсированных имидазолов
этиловый эфир синтезировали взаимодействием
мы попытались применить его к другому произ-
этилхлорацетата с цианатом калия при темпера-
водному N-ацилглицинамида, а именно к триамиду
туре
150-160°C
[8]. Реакционная способность
2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-три-
производных
2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триази-
ил)триуксусной кислоты 2a (схема 1).
нан-1,3,5-триил)триуксусных кислот, представ-
Изучению синтеза и реакционной способности
ленная в литературе, ограничена гидролизом ни-
производных
2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триази-
трильных групп в амидные [9] или карбоксильные
нан-1,3,5-триил)триуксусной кислоты посвящено
[5], гидролизом амидных групп в карбоксильные
незначительное количество работ. Синтез этих
[5, 8], этерификацией карбоксильных групп в
соединений в подавляющем большинстве случа-
сложноэфирные и превращением сложноэфир-
ев проводят алкилированием тринатриевых солей
ных групп в амидные [4, 6, 10]. Описан синтез
изоциануровой кислоты производными 2-галоген-
трис-(5-тетразолилметил)-изоцианурата взаимо-
уксусных кислот в растворителе при нагревании
действием тринитрила с азидом натрия в ДМФА
или без растворителя при температуре 190-195°C
при 140°C [11].
947
948
КАВИНА, СИЗОВ
Схема 1.
R
Na+
R
O N
O
Cl
O
O
_
O N
O
Na+
N_ N
Na+
ДМФА
O
N
N
O
R
O
R
O
1
2a, b
R = NH2 (a), OC2H5 (b).
Мы синтезировали триамид 2a и триэфир 2b
Соединение 5 нестабильно и медленно разлага-
по модифицированной методике взаимодействи-
ется при хранении на воздухе.
ем тринатриевой соли изоциануровой кислоты с
Нагревание суспензии соединения 5 в воде, не-
хлорацетамидом и этилхлорацетатом в ДМФА
ожиданно, с выходом 43%, привело к образованию
(схема 1).
5-гидрокси-2,4-диоксоимидазолидин-1-карбокса-
Обработка триамида
2a хлорокисью фос-
мида 6 (схема 3).
фора при нагревании не привела к образова-
Взаимодействие 5 с некоторыми ароматически-
нию 2,6,10-трихлортриимидазо[1,2-a:1,2-c:1,2-e]-
ми аминами привело лишь к образованию симме-
[1,3,5]триазина 3. Ужесточение условий дегидра-
тричных мочевин 7c-e (схема 4).
тации с применением пятихлористого фосфора
также не привело к образованию соединения 3. В
При попытке синтеза триамида 2a аммоноли-
качестве продуктов реакции были выделены со-
зом триэфира 2b в водном растворе аммиака также
ответствующий тринитрил 4 и 2,2',2''-(2,4,6-три-
были получены неожиданные результаты. При пе-
оксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-триил)трис(хлораце-
ремешивании суспензии триэфира 2b в 25%-м вод-
тонитрил) 5 с выходами 5 и 48% соответственно
ном растворе аммиака, при комнатной температу-
(схема 2).
ре (в соотношении 15 мл аммиака на 1 г триэфира
Схема 2.
Cl
N
PCl5
N
N
Cl
N
N
POCl3
N
Cl
2a
3
N
N
Cl
PCl5
+
O N O
O
N O
POCl
3
N
N
N
N
N
N
N
N
O
Cl
O
Cl
4
5
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
НОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
949
Схема 3.
2b), через 7-10 ч образуется раствор. Упаривание
исходного вещества происходит через 44-48 ч.
полученного раствора под вакуумом, в ходе кото-
Смесь соединений 8 и 9 в том же соотношении об-
рого, предположительно, происходит циклизация
разуется с выходом 66%.
промежуточного соединения А, привело к образо-
При длительной обработке триэфира 2b, а так-
ванию белого кристаллического продукта, пред-
же гидантоина 8 водным раствором метиламина,
ставляющего из себя, в основном, смесь двух ве-
в аналогичных условиях, единственным выделив-
ществ - гидантоина 8 (95%) и мочевины 9 (5%).
шимся продуктом реакции явилась симметричная
Выход смеси составил 75% на исходный триэфир
мочевина 10 (схема 6).
2b (схема 5).
Проведенные исследования показали, что
Попытки выделения промежуточного соедине-
раскрытие триазинового цикла в производных
ния A в чистом виде окончились неудачей. Чистое
2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-три-
соединение 8 может быть получено перекристал-
ил)триуксусной кислоты, с последующей циклиза-
лизацией из ДМФА, в котором мочевина 9 нерас-
цией в соответствующие1-карбамоилгидантоины,
творима.
является общей реакцией и может протекать, как
Соотношение соединений 8 и 9 в выделенной
под действием аммиака, так и под действием дру-
смеси зависит от времени реакции. Дальнейшее
гих нуклеофилов (схема 7).
выдерживание реакционной массы при комнатной
На практике превращение соединений 2a, b, и
температуре в течение 20 сут меняет соотношение
4 в соединения 8, 11 проводили перемешиванием
соединений 8 и 9 на противоположное. А после
суспензий исходных веществ в водном растворе
21-25 сут единственным продуктом является мо-
нуклеофила до образования раствора промежуточ-
чевина 9 (см. рисунок). Выход при этом составил
лишь 47%, что говорит о значительной доле про-
Схема 4.
цессов деструкции.
O
H2NC6H4R
Длительное перемешивание гидантоина 8 в
5
Ксилол
водном аммиаке при комнатной температуре так
N
N
R
R
H
H
же приводит к образованию соединения 9.
7c-e
Триамид 2a претерпевает аналогичное превра-
R= 2-CH3 (c); 4-Br (d); 3-COOCH3 (e).
щение гораздо медленнее - полное растворение
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
950
КАВИНА, СИЗОВ
Схема 5.
H2N O
O
NH2
H2N
O
O
O
NH3
O
2a, b
N
N
N
N
H2O
-HOCN
H
O
O
NH2
NHH2N
O
NH
NH2
NH2
O
O
A
O
O
O
O
H
N
NH2
H2N
N N
+
–NH3
N
NH2
H2N
N
N
H
H
H
O
O
O
O
O
8
9
NH2
NH2
O
O
O
NH3
NH N
–HOCN
HN
O
NH2
O
Схема 6.
O
H
H
CH3NH2
N
N
2b, 8
H2O
H3C
N
N
CH3
H
H
O
O
10
Схема 7.
NaOH
O
H2O
O
NH3
2a, 4
N
N
H
H2NOC
N
2O
H
CONH2
CH3NH2
O
H2O
8
O
O
O
EtOOC
N N
COOEt
CH3NH2
H
N
N N
H
H2O
N
N
O
N
O
H
O
O
O
COOEt
2b
11
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
НОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
951
ного линейного соединения с последующим под-
кислением реакционной массы для рециклизации.
Изучение этого процесса показало, что увели-
чение количества раствора амина по отношению к
исходному веществу ведет к ускорению процесса
раскрытия триазинового цикла и, как следствие, к
уменьшению количества образующихся побочных
линейных продуктов. Так при соотношении 30 мл
25%-го раствора аммиака на 1г соединений 2a, b
и 4 раскрытие триазинового цикла, сопровождаю-
щееся растворением исходного вещества, занима-
ет 1-3 ч и продукт циклизации не содержит линей-
Зависимость содержания соединения 9 от времени вы-
ной примеси 9.
держки реакционной массы.
Раскрытие триазинового цикла соединения 4
его дальнейшее увеличение не ведет к росту по-
под действием аммиака или метиламина сопрово-
бочных процессов. При раскрытии триазинового
ждается гидролизом нитрильных групп до амид-
цикла действием щелочи успешность раскрытия
ной, а соединения 2b амидированием сложно-
цикла определяется ее количеством. Необходимо
эфирных групп.
использовать раствор, содержащий 3 экв щелочи
Для успешного раскрытия триазинового цик-
на моль исходного вещества. При меньшем коли-
ла, при котором происходит растворение исход-
честве щелочи процесс растворения не доходит
ного вещества и образование линейного проме-
до конца и выход 1-карбамоилгидантоина 8 резко
жуточного соединения, необходим определенный
снижается. Использование большего количества
избыток нуклеофильного реагента. В случае ис-
щелочи неизбежно приводит к превалированию
пользования 20-30%-х водных растворов аминов
процессов деструкции.
в количестве 15 мл и более на 1г исходного веще-
ства в реакционной массе присутствует заведо-
Необходимость 3 экв щелочи говорит о том, что
мо большой избыток нуклеофильного реагента и
одной из стадий процесса является гидролиз од-
Схема 8.
O
O
_
_
+Na OOC
N
N
CONH2
+Na OOC
N
N
CONH2
NaOH
NaOH
_
2a, 4
+
COO Na
H2O
O
N
O
O
NH
–NH3
CONH2
CONH2
NaOH
–Na2CO3
O
O
_
O
+Na OOC
N N
CONH2
H+
H
H2N
N N
N
NH2
-H2O
O
NH
H
O
O
O
CONH2
8
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
952
КАВИНА, СИЗОВ
Схема 9.
ной амидной или нитрильной группы до карбок-
ты в 1.5 л воды прилили раствор 125 г (3.1 моль)
сильной. Возможно, эта стадия является первой и
едкого натра в 500 мл воды. Массу нагрели до об-
самой медленной, поскольку при использовании
разования раствора, обработали углем, фильтро-
2 экв щелочи полного растворения исходного ве-
вали горячим. Раствор упарили в вакууме досуха.
щества не наблюдается вообще (схема 8).
Остаток обработали 1 л этанола. Суспензию пере-
мешивали в течение 1 ч, осадок отфильтровали,
Обработка 25%-м водным раствором гидразина
промыли этанолом, сушили при 80°C. Выход 1 со-
амида 2a, триэфира 2b и тринитрила 4 не позволи-
ставил 185 г (93%). Кристаллы белого цвета.
ла получить соответствующий 1-карбамоилгдан-
тоин. В качестве основного продукта, с выходом
Соединения 2a, b (общая методика). К су-
30-50% было выделено, нестабильное в раство-
спензии 0.75 моль 1 в 800 мл ДМФА добавили
рах, линейное соединение 12, которое разлагалось
2.45 моль хлорацетамида или этилхлорацетата.
при попытке перекристаллизации из воды и рас-
Массу нагрели до 100°C и перемешивали в тече-
творителей (схема 9).
ние 72-80 ч.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2,2',2''-(2,4,6-Триоксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-
Спектры ЯМР 1H регистрировали на прибо-
триил)триацетамид (2a). Реакционную массу ох-
ре Bruker Avance III (400 МГц) UltraShield Plus.
лаждали до комнатной температуры и отфильтро-
Данные ВЭЖХ-МС были получены на прибо-
вывали образовавшийся осадок. Осадок промыли
ре Thermo Scientific Fisher TSQ Quantum Access
ДМФА и суспендировали в 1л воды. Суспензию
MAX. Элементный анализ проводили на CHNS-
перемешивали 0.5 ч, фильтровали, промывали во-
анализаторе Thermo Scientific FLASH
2000.
дой и ацетоном. Сушили при 80°C. Выход 88%.
Температуры плавления сняты на приборе с ди-
Белый порошок, т.пл. 350-352°C (350-351°C [6]).
апазоном измерений 20-360°С с электрическим
Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ, м.д.: 4.31 с (2H,
обогревом.
CH2), 7.24 с (1H, NH2), 7.59 с (1H, NH2). Спектр
Тринатриевая соль изоциануровой кислоты
ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 44.78 (CH2), 149.11
(1). К суспензии 129 г (1моль) циануровой кисло-
(CO), 168.15 (CONH2).
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
НОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
953
Триэтил
2,2',2''-(2,4,6-триоксо-1,3,5-триази-
в течение 1 ч при перемешивании дозировали 5 г
нан-1,3,5-триил)триацетат (2b). Охлажденную
(0.014 моль) соединения 5. По окончании дозиров-
до комнатной температуры реакционную мас-
ки массу перемешивали еще 30 мин до образова-
су медленно дозировали в 1,5 л холодной воды.
ния раствора. Горячий раствор осветляли углем,
Образовавшуюся суспензию гранулированного
фильтровали уголь и охлаждали до комнатной
продукта интенсивно перемешивали при 25°C в
температуры. Образовавшуюся суспензию пере-
течение 2-3 ч до образования однородной суспен-
мешивали в течение 2-3 ч. Выпавшие кристаллы
зии, осадок фильтровали, промыли водой и 50%-
отфильтровали, промыли водой и ацетоном. Выход
ным водным изопропанолом. Сушили на воздухе.
6 составил 1 г (43%). Бесцветные призмовидные
Выход 92%. Бесцветные призмовидные кристал-
кристаллы, т.пл. 219-220°C с разл. (вода). Спектр
лы, т.пл. 64-65°C (пропан-2-ол) (75°C [2]). Спектр
ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ, м.д.: 5.47 д (1H, CH, J
ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ, м.д.: 1.21 т (3H, CH3, J
4.0 Гц), 7.22 уш.с. (1H, NH2), 7.33 д (OH, 1H, J
8.0 Гц), 4.16 к (2H, CH2, J 4.0, 8.0 Гц), 4.59 с (2H,
4.0 Гц), 7.43 уш.с (1H, NH2), 11.42 уш.с (1H,
CH2). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 14.37
NH). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 158 (100) [M -
(CH3), 43.95 (CH2), 61.89 (CH2), 148.51 (CO),
H]-. Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 77.98
167.42 (COOEt).
(CH), 151.57 (CO), 155.58 (CO), 171.28 (CONH2).
2,2',2''-(2,4,6-Триоксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-
Найдено, %: C 30.08; H 3.19; N 26.32. C4H5N3O4.
триил)триацетонитрил (4) и 2,2',2''-(2,4,6-три-
Вычислено, %: C 30.20; H 3.17; N 26.41. M 159.10.
оксо-1,3,5-триазинан-1,3,5-триил)трис(хлор-
Соединения 7с-e (общая методика). К раство-
ацетонитрил) (5). К суспензии 41.7 г (0.14 моль)
ру 25.5 ммоль о-толуидина, п-броманилина или
соединения 2a в 100 мл хлорокиси фосфора в те-
метил 3-аминобензоата в 25-30 мл о-ксилола доба-
чение 2 ч дозировали 200 г (0.96 моль) пятихло-
вили 1 г (2.86 ммоль) соединения 5. Массу нагрели
ристого фосфора, при температуре 40-45°C. По
до 130°C и перемешивали в течение 3 ч, после чего
окончании дозировки смесь нагревали в течение
охладили до комнатной температуры и осадок от-
2 ч от 40°C до 70°C, регулируя температурой ре-
фильтровали.
акционной массы скорость выделения хлористого
водорода. Массу перемешивали при температу-
1,3-Бис(2-метилфенил)мочевина (7c). Осадок
ре 70-75°C в течение 16-18 ч, после чего охлаж-
на фильтре промыли этанолом, суспендировали в
дали образовавшуюся суспензию до комнатной
горячей воде, фильтровали, промыли водой и аце-
температуры. Осадок отфильтровали, промывали
тоном. Выход составил 0.43 г (62%). Светло-
водой и этанолом. Выход 4 составил 1.7 г (5%).
фиолетовые призмовидные кристаллы, т.пл. 246-
Бесцветные призмовидные кристаллы, т.пл. 224-
247°C (пропан-2-ол). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6),
226°C (ацетонитрил). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6),
δ, м.д.: 2.27 с (3H, CH3), 6.95 т (1Hаром, J 8.0 Гц),
δ, м.д.: 4.90 с (2H, CH2).
7.12-7.19 м (2Hаром), 7.80 д (1Hаром, J 4.0 Гц), 8.24
с (1H, NH). Спектр ЯМР 13C (ДМСО-d6), δ, м.д.:
Фильтрат упарили в вакууме досуха. Остаток
18.51 (CH3), 121.94 (CHаром), 123.14 (CHаром),
вылили в воду со льдом при температуре 0-5°C.
126.56 (CHаром), 128.20 (CHаром), 130.65 (Cаром),
Образовавшуюся суспензию перемешивали в
137.97 (Cаром), 153.42 (CO). Найдено, %: C 74.84; H
течение 1 ч при температуре 5-10°C, осадок от-
6.78; N 11.69. C15H16N2O. Вычислено, %: C 74.96;
фильтровали, промыли водой, сушили на возду-
H 6.72; N 11.66.
хе. Выход 5 составил 23 г (48%). Белый порошок,
т.пл. 185-189°C (толуол-ацетон). Спектр ЯМР 1H
1,3-Бис(4-бромфенил)мочевина (7d). Осадок
(ДМСО-d6), δ, м.д.: 7.99 с (H, CH). Спектр ЯМР
на фильтре промыли этанолом, ацетоном, суспен-
13C (ДМСО-d6), δ, м.д.: 49.61 (CH), 112.94 (CN),
дировали в горячей воде, фильтровали, промыли
144.34 (CO). Найдено, %: C 30.85; H 0.74; N 24.01.
горячей водой и ацетоном. Выход 7d составил
C9H3Cl3N6O3. Вычислено, %: C 30.93; H 0.87; N
0.54 г (51%). Бесцветные игольчатые кристаллы,
24.05.
т.пл.
300-301°C с разл. (ДМФА). Спектр ЯМР
5-Гидрокси-2,4-диоксоимидазолидин-1-кар-
1H (ДМСО-d6), δ, м.д.: 7.44 с (1Hаром), 9.01 с (1H,
боксамид (6). К 25 мл воды, нагретой до 85-90°C,
NH). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м.д.: 113.84
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
954
КАВИНА, СИЗОВ
(CHаром), 120.68 (2CHаром), 131.99 (2CHаром), 139.43
Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м.д.: 41.03 (СH2),
(CHаром), 137.97 (Cаром), 152.75 (CO). Найдено, %:
42.95 (СH2), 48.54 (СH2), 150.82 (CO), 155.35 (CO),
C 42.14; H 2.82; N 7.59. C13H10Br2N2O. Вычислено,
167.87 (CO), 168.80 (CONH2), 170.57 (CONH2).
%: C 42.19; H 2.73; N 7.57.
Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 258 (100) [M + H]+.
Найдено, %: C 37.38; H 4.39; N 27.20. C8H11N5O5.
Метил 3-({[3-(метоксикарбонил)фенил]кар-
Вычислено, %: C 37.36; H 4.31; N 27.23. M 257.20.
бамоил}амино)бензоат (7e). Осадок на фильтре
промыли этанолом, суспендировали в горячей
N-(2-Амино-2-оксоэтил)-2-{[(2-амино-2-оксо-
воде, фильтровали, промыли горячей водой и эта-
этил)карбамоил]амино}ацетамид (9) (общая ме-
нолом. Выход 7e составил 0,45 г (48%). Светло-
тодика). 0.13 моль соединений 2a, b, 8 суспенди-
коричневые призмовидные кристаллы, т.пл.
ровали в 750 мл 25%-го водного аммиака и пере-
228-229°C (этанол). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6),
мешивали при комнатной температуре в течение
δ, м.д.: 3.87 с (3H, CH3), 7.44 т (1Hаром, J 8.0 Гц),
21-25 сут. Осадок фильтровали, промывали водой
7.59 д (1Hаром, J 4.0 Гц), 7.65 д (1Hаром, J 4.0 Гц),
и ацетоном. Выход 45-47%. Белый порошок, т.пл.
8.22 с (1Hаром), 8.98 с (1H, NH). Спектр ЯМР 13С
234-235°C с разл. Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6),
(ДМСО-d6), δ, м.д.: 52.65 (СH3), 119.22 (CHаром),
δ, м.д.: 3.58-3.65 м (6H, CH2), 6.41 т (1H, NH, J
123.14 (CHаром), 123.42 (CHаром), 129.68 (CHаром),
4.0 Гц), 6.49 т (1H, NH, J 4.0 Гц), 7.01 с (1H, NH2),
130.64 (CHаром), 140.43 (CHаром), 152.95 (CO),
7.06 с (1H, NH2), 7.27 д (2H, NH2, J 8.0 Гц), 8.04 т
166.67 (COOCH3). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 329
(1H, NH, J 4.0 Гц). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6),
(100) [M + H]+. Найдено, %: C 62.11; H 4.98; N
δ, м.д.: 42.30 (СH2), 43.19 (СH2), 43.67 (СH2),
8.51. C17H16N2O5. Вычислено, %: C 62.18; H 4.92;
158.57 (CO), 170.83 (CO), 171.55 (CONH2), 172.45
(CONH2). Масс-спектр, m/z (Iотн, %): 232 (100)
N 8.53. M 328.32.
[M + H]+. Найдено, %: C 36.28; H 5.72; N 30.26.
N,3-Бис(2-амино-2-оксоэтил)-2,4-диоксо-
C7H13N5O4. Вычислено, %: C 36.36; H 5.67; N
имидазолидин-1-карбоксамид (8) (общая мето-
30.29. M 231.21.
дика). 0.13 моль соединения 2a, b суспендировали
N-Метил-2-({[2-(метиламино)-2-оксоэтил]-
в 750 мл 25%-го водного аммиака и перемешивали
карбамоил}амино)ацетамид (10). 10 ммоль сое-
при комнатной температуре до образования рас-
динения 2b или 8 суспендировали в 50 мл 30%-
твора. Раствор обработали углем и после филь-
го водного раствора метиламина и перемеши-
трации от нерастворимых примесей упарили в
вали при комнатной температуре в течение 48 ч.
вакууме досуха. Остаток обработали горячим эта-
Образовавшийся раствор фильтровали и упарива-
нолом, охлажденную суспензию перемешивали в
ли в вакууме досуха. Остаток перекристаллизовы-
течение 2-3 ч, осадок отфильтровали, промыли на
вали из этанола. Выход 68-71%. Бесцветные приз-
фильтре этанолом. Конечный продукт содержит
мы, т.пл. 224-225°C (вода) с разл. Спектр ЯМР 1H
5 масс % соединения 9. Для получения чистого со-
(ДМСО-d6), δ, м.д.: 2.59 д (6H, 2CH3, J 4.0 Гц), 3.59
единения 8 смесь растворяли при 80°C в ДМФА,
д (4H, 2CH2), 6.40 т (2H, 2NH, J 4.0 Гц), 7.74 уш.с.
раствор фильтровали от малорастворимого сое-
(2H, 2NH). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м.д.:
динения 9. Охлаждали, образовавшиеся кристал-
25.67 (СH3), 43.03 (СH2), 159.96 (CO), 173.46 (CO).
лы фильтровали, промывали водой и ацетоном.
Найдено, %: C 41.64; H 7.07; N 27.68. C7H14N4O3.
Сушили при 80°C. Из соединения 2a: выдержка
Вычислено, %: C 41.58; H 6.98; N 27.71.
при перемешивании в течение 44-48 ч до обра-
зования раствора. Выход 66%. Из соединения 2b:
Соединение 8 из 2a, b и 4 в водном раство-
Выдержка при перемешивании в течение 7-10 ч
ре аммиака (общая методика). К 75 мл 25%-го
до образования раствора. Выход 75%. Бесцветные
водного раствора аммиака, добавили 0.01моль со-
призмовидные кристаллы, т.пл. 233-234°C с разл.
единения 2a, b или 4 при комнатной температуре
(ДМФА). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ, м.д.: 3.82
и перемешивали до образования раствора. Раствор
д (2H, CH2, J 4.0 Гц), 3.98 с (2H, СH2), 4.29 с (2H,
фильтровали и вакуумировали при 30-35°C и
СH2), 7.18 с (1H, NH2), 7.33 с (1H, NH2), 7.48 с (1H,
остаточном давлении 15-20 мм рт.ст. в течение 20-
NH2), 7.66 с (1H, NH2), 8.15 т (1H, NH, J 4.0 Гц).
30 мин. Остаток подкислили до рН 3-4, нагрели до
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
НОВЫЕ АСПЕКТЫ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
955
температуры 50°C и перемешивали в течение 2 ч.
(CH3), 25.98 (CH3), 41.23 (СH2), 43.19 (СH2), 48.58
Массу охладили до 5°C и выдерживали при этой
(СH2цикл), 150.87 (CO), 155.30 (CO), 166.14 (CO),
температуре в течение 16 ч. Осадок отфильтрова-
168.74 (COцикл), 168.93 (COцикл). Найдено, %: C
ли, промыли холодной водой и ацетоном. Из 2a:
42.02; H 5.60; N 24.47 C10H15N5O5. Вычислено, %:
выход 72%. Из 2b: выход 75%. Из 4: выход 69%.
C 42.11; H 5.30; N 24.55.
Соединение 8 из 2a и 4 в водном растворе
N1,N2-Бис(2-гидразинил-2-оксоэтил)гидра-
метиламина (общая методика). К 75 мл 30%-го
зин-1,2-дикарбоксамид (12) (общая методика).
водного раствора метиламина добавили 0.01 моль
Суспензию 0.013 моль соединений 2a, b или 4 в
соединений 2a или 4 и перемешивали при комнат-
50мл 30%-го водного раствора гидразина пере-
ной температуре до образования раствора. Раствор
мешивали при комнатной температуре в течение
фильтровали и вакуумировали при 30-35°C и
48 ч. Осадок отфильтровали, промыли водой и аце-
остаточном давлении 15-20 мм рт.ст. в течение
тоном. Сушили на воздухе. Белый порошок, т.пл.
30 мин. Остаток подкислили до рН 3-4, нагрели до
201-202°C с разл. Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ,
температуры 50°C и перемешивали в течение 2 ч.
м.д.: 3.62 д (2H, CH2, J 4.0 Гц), 4.20 с (2H, NH2),
Массу охладили до 5°C и выдерживали при этой
6.83 уш.с (1H, NH), 7.86 с (1H, NH), 8.88 с (1H,
температуре в течение 16 ч. Осадок отфильтрова-
NH). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м.д.: 42.15
ли, промыли холодной водой и ацетоном. Из 2a:
(СH2), 159.04 (CO), 169.37 (CO). Масс-спектр, m/z
выход 70%. Из 4: выход 67%.
(Iотн, %): 263 (100) [M + H]+. Найдено, %: C 27.28;
Соединение 8 из 2a и 4 в водном растворе
H 5.68; N 42.55. C6H14N8O4. Вычислено, %: C
NaOH (общая методика). К суспензии 0.01 моль
27.48; H 5.38; N 42.73. M 262,23. Из 2a: выход 35%.
соединений 2a или 4 в 30 мл воды при комнат-
Из 2b: выход 47%. Из 4: выход 32%. M 262.23.
ной температуре добавили 0.03 моль NaOH и пе-
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
ремешивали до образования раствора (3-7 мин).
Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-
Раствор фильтровали, подкисляли до рН 3-4 (на-
тересов.
блюдается вспенивание из-за выделения CO2),
нагревали до 50°C и перемешивали в течение 2 ч.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Массу охладили до 5°C и выдерживали при этой
1. Кавина М.А., Сизов В.В., Яковлев И.П. ЖОрХ. 2018,
температуре 16 ч. Осадок отфильтровали, промы-
54, 898-908. [Kavina M.A., Sizov V.V., Yakovlev I.P
ли холодной водой и ацетоном. Из 2a: выход 75%.
Russ. J. Org. Chem. 2018, 54, 901-911.] doi 10.1134/
Из 4: выход 73%.
S107042801806012X
N,3-Бис(2-(метиламино)-2-оксоэтил)-2,4-ди-
2. Chiron-Charrier M., Caubere P. Synth. Commun. 1993,
оксоимидазолидин-1-карбоксамид (11). Суспен-
23, 2659-2672. doi 10.1080/00397919308013795
зию 2 г (0.005 моль) соединения 2b в 50 мл
3. Frazier T.C., Little E.D., Lloyd B.E. J. Org. Chem.
30%-го водного раствора метиламина перемеши-
1960, 25, 1944-1946. doi 10.1021/jo01081a029
вали до образования раствора (1-2 ч). Раствор
4. Rasberger M., Riehen DK., Zofingen F. Пат. 2730397
фильтровали и вакуумировали при 30-35°C и
(1978). ФРГ.
остаточном давлении 15-20 мм рт.ст. в течение
5. Spencer Chem. Co. Пат. 988631 (1965). Великобр.
30 мин. Остаток подкислили до рН 3-4, нагре-
ли до температуры 50°C и перемешивали в тече-
6. Rebek J.Jr., Berryman O.B., Sather A.C. Междунар.
ние 2 ч. Массу охладили до 5°C и выдерживали
заявка WO 2010/138720.
при этой температуре 16 ч. Осадок отфильтрова-
7. Bayat Y., Hajighasemali F. Chemical Papers. 2017, 71,
ли, промыли холодной водой и ацетоном. Выход
949-952. doi 10.1007/s11696-016-0018-2
68%. Бесцветные призмовидные кристаллы, т.пл.
8. Tartter A., Hausmann H. Пат. 812312 (1951). ФРГ.
242-243°C (вода). Спектр ЯМР 1H (ДМСО-d6), δ,
9. Burdick D.L., Osborn M.D. Пат. 3230220 (1966).
м.д.: 2.62 д (6H, 2CH3, J 4.0 Гц), 3.82 д (2H, CH2, J
США.
4.0 Гц), 4.01 с (2H, CH2), 4.30 с (2H, CH2), 7.93 уш.с.
(1H, NH), 8.11 уш.с. (1H, NH), 8.16 т (1H, NH, J
10. Rasberger M., Karrer F. Пат. 4317911 (1982). США.
8.0 Гц). Спектр ЯМР 13С (ДМСО-d6), δ, м.д.: 25.93
11. Illy H., Fussenegger W. Пат. 4127718 (1978). США.
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020
956
КАВИНА, СИЗОВ
Derivatives of 2,2',2''-(2,4,6-Trioxo-1,3,5-triazinane-
1,3,5-triyl)triacetic Acid. New Aspects of Reactivity
M. A. Kavinaa, b and V. V. Sizova, *
a CHEM Ltd. Scientific and Production Company,
188663, Russia, Leningradskaya oblast, Kuz’molovskii, ul. Zavodskaya 3, korp. 142
*e-mail: vvsizov@list.ru
b St. Petersburg State Chemical Pharmaceutical Academy, 197022, Russia, St. Petersburg, ul. Prof. Popova 14
Received January 23, 2020; revised February 1, 2020; accepted February 3, 2020
In aqueous media under the influence of nucleophilic agents 2,2',2''-(2,4,6-trioxo-1,3,5-triazinane-1,3,5-triyl)-
triacetic acid derivatives undergo an opening of the triazinane ring at the carbonyl group followed by cyclization
into corresponding substituted 1-carbamoylhydantoins.
Keywords: isocyanuric acid, chloroacetamide, ethyl chloroacetate, hydantoin, urea, 1-carbamoyl hydantoin
ЖУРНАЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 56 № 6 2020