Изучение взаимодействия 3-гидразинохиноксалин-2(1н)-она с изонитрозо--нафтоилацетоном

В настоящее время актуальной задачей является поиск новых биологически активных соединений. Производные хиноксалина нашли применение в медицине в качестве антибактериальных препаратов I [1] и в сельском хозяйстве в качестве пестицидов II-III [2] (рисунок 1).

Учеными активно исследуется синтез и биологическая активность производных гидразинохиноксалина, а так же их циклических аналогов. Авторы [3] при конденсации ацетилацетона с хлорзамещенными 3-гидразинохиноксалинами получили гидразоны IV (рисунок 1), обладающие антибактериальной активностью. При циклоконденсации 1,3-дикетонов и в-кетоэфиров с 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-оном получены бактерицидные пиразолоны V и пиразолы VI (рисунок 1) [4].

Рис. 1 Биологически активные производные хиноксалина

Ранее

нам

удалось

осуществить

циклоконденсацию

изонитрозоацетилацетона с 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-оном в кислой среде, в результате был получен ранее неизвестный 1-(хиноксалин-2(1Н)-он-3-ил)-3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол [5]. Однако до сих пор не было изучено взаимодействие 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-она с другими известными изонитрозодикетонами. При успешном осуществлении реакции появляется возможность получить новые производные хиноксалина, которые могут обладать полезной биологической активностью. Поэтому целью нашей работы стало изучение взаимодействия 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-она с изонитрозо-а-нафтоилацетоном, а также доказательство строения впервые полученного соединения современными физико-химическими методами.

Для достижения поставленной цели необходимо было синтезировать исходные соединения. На первом этапе циклоконденсацией ортофенилендиамина с щавелевой кислотой по известной методике [6] получали хиноксалин-2,3(1Н,4Н)-дион, который затем вводили в реакцию с гидразингидратом и получали 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-он VII (рисунок 2) [7].

Для синтеза исходного изонитрозодикетона VIII конденсировали а-ацетонафтон с этилацетатом по методу Кляйзена [8], полученный в-дикетон нитрозировали нитритом натрия в уксусной кислоте по методике [9].

Изучение взаимодействия VII с VIII осуществляли в ледяной уксусной кислоте. При эквимолярном соотношении реагента и субстрата при 50-60 0С в течение 1 ч происходит образование гидразона IX с количественным выходом (рисунок 2). Ожидаемый циклический продукт X не удалось получить как при проведении реакции в кипящей уксусной кислоте в течение 2 ч, так и при попытке осуществить циклизацию гидразона IX.

Полученные результаты можно объяснить наличием стерических затруднений, создаваемых α - нафталиновым заместителем.

Рис.2 Изучение взаимодействия 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-она с изонитрозо-α-нафтоилацетоном

Строение полученного соединения IX подтверждают результаты хромато-масс спектрометрии, электронной и ИК - спектроскопии.

На хромато-масс спектре гидразона IX присутствует пик молекулярного иона m/z = 399, I отн = 25% и пик m/z = 398, I отн = 100%.

На ИК- спектре отсутствует полоса поглощения аминогруппы, и присутствуют полосы поглощения в области 3334 см-1(NH), 1683 см-1(СО), 1609 см-1, 1506 см-1, 1404 см-1, 1240 см-1, 1059 см-1, 1002 см-1, 961 см-1, 823 см-1, 756 см-1, 782 см-1 и 674 см-1.

На электронном спектре присутствуют максимумы поглощения в области 287 нм, 317 нм, 441 нм и 516 нм.

В результате конденсации 3-гидразинохиноксалин-2(1Н)-она с изонитрозо-α-нафтоилацетоном впервые получен ранее неизвестный 2-

(гидроксиимино)-3-(2-(3-гидроксихиноксалин-2-ил)гидразоно)-1 -(нафталин-1-ил)бутан-1-он. Строение продукта реакции подтверждено спектральными данными.

Экспериментальная часть

ИК спектр регистрировали на ИК микроскопе SpecTRA TECH InspectIR на базе ИК Фурьеспектрофотометра Impact 400. Хромато-масс и электронный спектр записывали на приборе Shimadzy LS/MS-2020 с колонкой RAPTOR ARC-18 100, в качестве растворителя использовали ацетонитрил. Контроль реакции и чистоты продуктов осуществляли методом тонкослойной хроматографии, пятна детектировали в ультрафиолетовом свете.

Для осуществления конденсации в 7 мл ледяной уксусной кислоты суспендировали гидразинохиноксалин VII (0,4 г, 2,27 ммоль), вводили изонитрозо-а-нафтоилацетон VIII (0,55 г, 2,27 ммоль) и перемешивали 60 мин при 50-60 ⁰С. Образовавшийся осадок отфильтровывали, промывали 2 мл уксусной кислоты и 20 мл воды. Выход 0,84 г (93%). Желтые кристаллы, разлагающиеся при 222 ⁰С, плохо растворимые в холодном этаноле и уксусной кислоте, хорошо растворимые в горячем этаноле, тетрагидрофуране и диметилсульфоксиде. УФ - спектр, Xmax, нм: 287, 317, 441, 516. ИК спектр, v, см^-1: 3334, 1683, 1609, 1506, 1404, 1240, 1059, 1002, 961, 823, 756, 782, 674. Хромато-масс спектр, m/z (1 отн ., %): 399 (25) [М]⁺, 398 (100).