Исследование производных 3-меркапто-5H-1,2,4- триазино[5,6-6]индола методом ЯМР 1Н

В литературе [1] имеются данные ЯМР ^ТН и ¹³С для 3-меркапто-, 3-метилтио-, 3-этилтио-, 3-циклопропилметилтио-6-трифторметил-1,2,4-триазино[5,6-6]индола (la-d). Сигналы протонов индольного цикла в этих соединениях, как описано авторами, образуют в спектрах ЯМР ^!Н два дублета при 7,6-8,6 (Н_б) и 7,8-8,3 (Н₄) м.д. и один триплет при 7,1-7,6 (Н₅) м.д. Сигналы протонов NH-группы проявляются в области 9,3-9,8 м.д. В N-ал лил изатине (2) протоны ГЦ и Н₇ образуют дублеты при 7,54 и 7,04 м.д., а протоны Н₅ и Н_б - триплеты при 7,11 и 7,62 м.д. Протоны НСН₂-группы дают дублет при 4,28 м.д. (=4,8 Гц), сигнал протона СН= наблюдается в спектре в виде мультиплета при 5,84 м.д., а протоны =СН₂ аллильной группы образуют дублет при 5,16 м.д. (<7=10,4 Гц, цис-) и 5,31 м.д. (J=17,3 Гц, транс-). В настоящей работе нами был получен ряд производных 1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона и проанализированы их ЯМР ^-спектры.

Обсуждение результатов и экспериментальная часть

Ранее описан синтез 3-аллилтио-, 3-бензилтио-577-[1,2,4]триазино[5,6-6]индолов (3, 4) [1] и [1,2,4]триазино[5,6-6]индолил-3-тиоуксусной кислоты и ее этилового эфира (5, 6) [2]. Однако в данных работах отсутствуют данные ЯМР ^-спектров. В настоящей работе алкилированием в суперосновной среде (КОН-Н₂О-ДМСО) 1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона и 8-бром-1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона получены 3-(2-бромпропенилтио)-, 3-металлилтио-, 3-пренилтио-, 3-пропаргилтио-, 3-иара-бромфенацилтио-5Н-[1,2,4]триазино[5,6-6]индолы (7-11) и 8-бром-З-аллилтио-577-[1,2,4]триазино[5,6-6]индол (12) соответственно. При алкилировании в тех же условиях 1,2,4-триазино[5,6-6]индол-3-тиона хлористым ацетонитрилом и метиловым эфиром монохлоруксусной кислоты синтезированы (577-[1,2,4]триазино[5,6-6]индолил-3-тио)ацетонитрил (13) и метил([1,2,4]триазино[5,6-6]индолил-3-тио)ацетат (14) соответственно. Дальнейшее алкилирование бромистым бензилом соединения 1а приводит к образованию З-аллилтио-5-бензил-[ 1,2,4]триазино[5,6-6]индола (15).

з

Спектры ЯМР !Н растворов веществ в ДMCO-d6 получены на спектрометре Broker DRX-400 (400 МГц), внутренний стандарт ТМС. Данные спектров ЯМР ^ соединений 3-15 представлены в таблице.

Данные ЯМР 1Н-спектров синтезированных соединений

Группа	Значение химического сдвига (м.д.)
	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
SCH2	3,98	4,57	4,10	4,19	4,42	3,99	3,94	4,13	4,96	3,97	4,40	4,19	4,00
Индольное кольцо	8,31 7,68 7,58 7,42	8,31 7,70 7,60 7,44	8,30 7,70 7,57 7,44	8,30 7,70 7,59 7,44	8,32 7,70 7,60 7,45	8,30 7,70 7,59 7,44	8,32 7,69 7,57 7,43	8,31 7,71 7,60 7,45	8,28 7,68 7,56 7,42	7,55 8,46 7,82	8,34 7,73 7,62 6,99	8,31 7,69 7,59 7,44
NH	—	12,68	12,68	12,68	12,70	12,63	12,70	12,73	12,51	12,82	12,84	12,69	—
=сн2	5,17 5,41	—	—	—	5,63 6,15	4,91 5,13	—	—	—	5,17 5,41	—	—	5,13 5,35
-СН=	6,05	—	—	—	—	—	5,42	—	—	6,05	—	—	6,02
СН3	—	—	—	1,22	—	1,86	1,77 1,72	—	—	—	—	3,69	—

Сигналы протонов SCH₂ групп в соединениях 3, 9,10, 12,15 образуют дублет, а в соединениях 4, 5, 7, 8, 11, 13 и 14 протоны SCH₂ группы образуют синглет. Химсдвиги у соединений 4 и 13 смещены в слабое поле на 0,59 и 0,42 м.д. по сравнению с соединением 3, что обусловлено электроноакцепторными свойствами бензольного кольца и C=N группы соответственно. Введение электронодонорной группы СН₃ в аллильный фрагмент в соединении 8 не приводит к смещению хим-сдвига протонов SCH₂ в отличие от случая, когда появляется электроноакцепторный атом брома в аллильной группе у соединения 7, приводящий к смещению сигнала на 0,44 м.д. по сравнению с соединением 3. В соединении 11 химсдвиг максимально смещен в слабое поле (на 1,08 м.д. по сравнению с соединением 3) из-за влияния карбонильной группы. В соединении 6 сигнал протонов SCH₂ группы накладывается на сигнал протонов ОСН₂ группы и образует мультиплет в области 4,19 м.д. Замена атома водорода в соединении 5 на метильную (соединение 14) или этильную (соединение 6) группу существенно не влияет на значение химсдвига протонов SCH₂ группы и изменяется на 0,09 м.д. Протоны МСН₂ группы в соединении 15 образуют синглет при 5,62 м.д.

В соединениях 3, 12 и 15 каждый из геминальных протонов =СН₂ аллильной группы образует дублет дублетов при 5,13-5,17 м.д. (/=10,00-10,02 Гц, /=1,29-1,71 Гц, 14нс-) и при 5,35-5,41 (/=1,63-1,71 Гц, /=16,98-17,01 Гц, транс-), что объясняется взаимодействиями, показанными на рис. 1.

Органическая химия

Рис. 1. Константы спин-спинового взаимодействия протонов в группе =СН2 в соединениях 3,12 и 15

В соединении 7 из-за влияния электроноакцепторного атома брома происходит смещение сигналов протонов =СН₂ группы в сторону слабого поля на 0,5 (т/ис-) и 0,8 {транс-) м.д. по сравнению с соединениями 3, 12 и 15. Электронодонорная группа СН₃ в соединении 8 наоборот смещает сигналы протонов =СН₂ группы в сильное поле на 0,2 {цис-) и 0,2 {транс-) м.д.

В ЯМР ^-спектре соединениях 3, 12 и 15 протон СН= дает мультиплет при 6,02-6,05 м.д. Мультиплетность этого сигнала объясняется дальними спин-спиновыми взаимодействиями этого протона с протонами двух соседних атомов углерода: =СН₂ и SCH₂. В соединении 9 данный протон смещен на 0,6 м.д. в область 5,42 м.д. из-за наличия двух метильных групп.

Протоны метильной группы в соединении 8 образуют синглет в области 1,86 м.д. В соединении 9 протоны каждой метильной группы образуют расщепленные сигналы при 1,77 и 1,72 м.д. за счет дальних взаимодействий с протоном СН= группы.

Протоны метильной группы соединения 6 взаимодействуют с протонами соседней СН₂ группы и в связи с этим дают триплет при 1,22 м.д. (7=7,09 Гц). Протоны ОСН₃ группы в соединении 14 образуют синглет при 3,69 м.д., так как являются эквивалентными протонами и не взаимодействуют с другими атомами водорода.

В соединении 10 протон СН= группы в спектре ЯМР ^!Н образует триплет при 3,18 м.д. (7=2,60 Гц), что можно объяснить дальними взаимодействиями этого протона с протонами SCH₂ группы, которые в свою очередь образуют синглет при 4,13 м.д. Замена атома углерода при тройной связи на электроноакцепторный атом азота в соединении 13 смещает сигнал протонов SCH₂ группы на 0,27 м.д. в сторону слабого поля.

Так как индуцированное поле в случае ароматических протонов усиливает приложенное поле, то такие протоны вследствие сильного дезэкранирования, вызываемого вращением л-электронов, поглощают в значительно более слабом поле [3]. Поэтому протоны индольного кольца в соединениях 3-11, 13 и 14 дают сигналы в области 8,28-8,34 м.д., 7,68-7,73; 7,56-7,62; 6,99-7,45 м.д. В наиболее слабой области протон Н₉ образует дублет, сигналы которого из-за дальних спин-спиновых взаимодействий расщепляется на триплет. Такой же тип сигналов образует протон Н_б при 7,56-7,62 м.д. Протоны Н₇ и Н₈ образуют более расщепленные сигналы по сравнению с протонами Нб и Н₉. Это можно объяснить их взаимодействиями с двумя соседними протонами Н_б, Н₈ и Н₇, Н₉, соответственно, а также дальними взаимодействиями протона Н₇ с протоном Н₉ и протона Н₈ с протоном Н_б (рис. 2).

а)

б)

Рис. 2. Ближние (а) и дальние (б) спин-спиновые взаимодействия протонов индольного кольца в соединениях 3-11,13 и 14

В соединении 12 в индольном кольце имеется атом брома и уменьшается число взаимодействующих протонов, мультиплетность сигналов упрощается. Введение электроноакцепторного атома брома приводит к смещению сигналов ароматических протонов в сторону слабого поля на 0,15 м.д. по сравнению со спектром соединения 3. В спектре соединения 12 проявляется два дублета при 7,55 м.д. (7=8,61 Гц) и при 8,46 м.д. (7=1,95 Гц), дублет дублетов при 7,82 м.д. (7=8,61 Гц, 7=1,95 Гц). В литературе [3] известно, что константа спин-спинового взаимодействия протонов, находящихся в qpmo-положении, составляет 7-10 Гц, в jwema-положении 2-3 Гц, а для _ Вестник ЮУрГУ, № 11, 2010

протонов в ияра-положении характерно более слабое взаимодействие и приводятся минимальные значения констант 0-1 Гц. Таким образом, мультиплетность сигналов протонов в соединении 12 объясняется взаимодействиями протонов Не и Н₇, находящихся в оршо-положении, и протонов Н₇ и Н₉, расположенных в jwema-положении (рис. 3). На сигналы протонов SCH₂ группы и аллильной группы введение атома брома в индольное кольцо влияния не оказывает.

Ароматические протоны бензольного кольца в соединении 11 образуют два дублета при 8,04 м.д. (J=8,59 Гц) и при 7,82 м.д. (J=8,59 Гц), что связано с наличием пары двух протонов, расположенных в орто-положении (рис. 4).

Рис. 3. Константы спин-спинового взаимодействия протонов индольного кольца в соединении 12

Рис. 4. Константы спин-спинового взаимодействия протонов бензольного кольца в соединении 14

Протоны NH в ароматических гетероциклических соединениях, как правило, проявляются в очень слабых полях 9-12 м.д. [4]. В соединениях 4—14 протон группы NH проявляется в виде мультиплета в области 12,51-12,84 м.д. Для соединений la-d смещение химсдвига NH протона в область 9 м.д. обусловлено присутствием группы СЕ₃.