ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 542.91+632.938

Академик В. В. Довлатян, Т. З. Папоян, Ф. В. Аветисян, А. П. Енгоян

Новые производные 1,3,4 - тиадиазола

(Представлено 30/I 2004)

   Найденные среди производных 1,3,4-тиадиазола пестициды представляют интерес в первую очередь в качестве гербицидов. Более того, некоторые N-5-алкил-1,3,4-тиадиазолил-2-N'-алкил (диалкил) мочевины нашли широкое практическое применение в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками в посевах сельхозкультур [1,2]. С учетом этих данных и в продолжение исследований, начатых нами в области тиадиазола [3], синтезированы возможные пестициды на основе натриевой соли 2-меркапто-4-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазола I, полученной под действием смеси сероуглерода и щелочи на сульфат метилгидразина.
 

   Соединение I алкилировано различными алкилирующими средствами, что привело к образованию 2-R-S-замещенных производных тиадиазола (таблица).

                            R=CH3(a), CH2COOH (б), CH2COOC2H5 (в), CH2CONH2 (г), CH2C≡N (д),
                          

   С целью синтеза многоядерных гетероциклов, потенциально интересных в качестве биоактивных средств, изучено взаимодействие соединения I с 2,6-дихлор-4-метилпиримидином и найдены условия, оптимальные для селективного образования 2-хлор-4-(4'-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазолил-2')-тио-6-метилпиримидина III.

   Взаимодействием хлористого триметил-4,6-бис-изопропиламино-симм-триазинил-2-аммония с I получен 2-(2'-тио-4'-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазолил-2')-4,6-бис-изопропиламино-симм-триазин IV.

   Соединение III под действием триметиламина в среде бензола образует ожидаемую четвертичную аммониевую соль V.
 

   Благодаря высокой реакционной способности соединение V легко реагирует с нуклеофилами, что было показано на примере получения его роданпроизводного VI.
 

   Соединения III, V, VI, представляющие самостоятельный интерес в качестве пестицидов, могут успешно применяться для целенаправленной функционализации пиримидина. ИК и ЯМР 'H спектры сняты на приборах "Specord IR-75" в вазелиновом масле и "Varian T-60". Чистота полученных веществ определена методом ТСХ на пластинке "Silufol".
   2-Метилтио-4-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазол /IIа/. К 0.93 г (0.005 моля) натриевой соли 2-меркапто-4-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазола в 3 мл воды при охлаждении льдом и перемешивании добавляют 0.75 г (0.0053 моля) иодистого метила. Перемешивание продолжают при комнатной температуре и оставляют на ночь. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, высушивают. Получают 0.7 г /IIа/.
   2-Карбоксилметилтио- 4- метил - 5 - тиоксо-1,3,4 - тиадиазол /IIб/. 0.27 г (0.0025 моля) соды растворяют в 3 мл воды, добавляют  0.47 г (0.005 моля) хлоруксусной кислоты при охлаждении льдом и перемешивании 1 г (0.0054 моля) I. Оставляют на ночь. На следующий день подкисляют раствором HCl, выпавший осадок отфильтровывают, высушивают. Получают 0.9 г /IIб/.
   2-Карбонэтоксиметил - /IIв/, 2-карбонамидометил - /IIг/, 2-цианметил-/IIд/, 2-ацетил-карбонанилидометил- /IIе/ тио-4-метил-5-тиоксо-1,3,4-тиадиазолы. Получают аналогично IIа (таблица).
   2-Хлор-4-(4'-метил-5-тиоксотиадиазолил-2')-тио-6-метилпиримидин /III/. К раствору 0.8 г (0.005 моля) 2,6-дихлор-4-метилпиримидина в 3 мл ацетона при охлаждении льдом и перемешивании добавляют раствор 1 г (0.0054 моля) I в смеси 3 мл ацетона и 6 мл воды. Перемешивание продолжают 1 ч при комнатной температуре, затем при 500C в течение 5 ч. После упаривания растворителя при комнатной температуре полученный осадок обрабатывают водой, отфильтровывают, высушивают. Очищают кипячением в гексане и отфильтровыванием в горячем состоянии. Получают 1.25 г (86%) III. Т.пл. 174-1750C. Найдено, %: N 19.42; Cl 12.50; S 32.67. C8H7N4ClS3. Вычислено, %: N 19.28; Cl 12.22; S 33.05. Спектр ЯМР 'Н, d, м.д. (ДМСО): 2.50 (3Н,с,C-СН3); 3.90 (3Н,с,NCH3); 7.55 (1H,c,CH).
   2-(2'-тио-4'-метил-5-тиоксо-1,3,4- тиадиазолил-2')-4, 6-бис-изопропиламино-симмтриазин/IV/. Получают аналогично IIа. Выход 89%. Т.пл. 128-1300C. Найдено, %: N 27.30; S 26.31. C12H19N7S3. Вычислено, %: N 27.45; S 26.89. Спектр ЯМР 'Н, d, м.д. (ДМСО): 1.15-1.23 (12Н,м,C-CH3); 3.82 (3Н,с,NCH3); 4.00-4.20 (2H,м,NCH); 6.85; 7.12; 7.22 ( вместе 2Н,д, J = 5.2 Гц (NH)2)
   Хлористый триметил-4-(4'-метил-5-тиоксотиадиазолил-2') тиопиримидинил-2-аммоний /V/. 0.6 г (0.01 моля) (СН3)3 N пропускают в 10 мл бензола при охлаждении льдом, затем добавляют 1.45 г (0.005 моля) III и оставляют на ночь. Осадок отфильтровывают, получают 1.6 г (91.4%). Найдено, %: Сl- 10.00. С11Н16N5ClS3. Вычислено, %: Сl- 10.16.
   2-Родан-4-(4'-метил-5-тиоксотиадиазолил-2)-тио-6-метилпиримидин /VI/. К раствору 0.22 г (0.0023 моля) роданистого калия в 5 мл воды при перемешивании и охлаждении льдом добавляют 0.7 г (0.002 моля) V. При комнатной температуре переме- шивание продолжают 1.5 ч. Выпавший осадок отфильтровывают, получают 0.6 г (95.8%) VI. Т. пл. 161-1620С. Найдено, %: N 22.51; S 40.12. C9H7N5S4. Вычислено, %; N 22.36; S 40.89; ИК спектр, n, см -1: 2220 (C є N), 1550-1600 (C = C, C = N)
Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ (проект А-370).

Соединение

 

 Выход,
%

 Т. пл.,
0C

Найдено,%

 Брутто
формула

Вычислено,%

Спектр ЯМР 'H, δ, м.д.
(ДМСО) КССВ (J) Гц

N

S

N

S

 

IIa

 

 

79

 

 

88-89

 

 

15.50

 

53.26

 

C4H6N2S

 

15.73

 

53.93

 

2.65(3H, c, SCH3);
3.80(3H, c, NCH3)

 

IIб

 

 

81

 

 

98-100

 

 

12.30

 

42.75

 

C5H6N2O2S3

 

12.20

 

43.40


3.75(3H, c, NCH3);

4.05(2H, c, CH2);
13.15(1H, уш.с.,OH)

 

IIв

 

 

78

 

 

60-61

 

 

11.49

 

37.89

 

C7H10N2O2S3

 

11.25

 

38.40


3.80(3H, c, NCH3);

4.11(2H, c, SCH2);

4.25(2H, к, J=6.5 Гц ОCH2)

 

IIг

 

 

80

 

 

120-121

 

 

19.17

 

43.00

 

C5H7N3OS3

 

19.23

 

43.44


3.82(3H, c, NCH3);

4.08(2H, c, SCH2);
8.50(2H, ш.с., NH2)

 

IIд

 

 

89

 

 

124-125

 

 

20.82

 

46.85

 

C5H5N3S3

 

20.69

 

47.29

 

3.83(3H, c, NCH3);
4.22(2H, c, CH2)

 

IIе

 

 

82

 

 

140-142

 

 

12.56

 

29.00

 

C13H13N3O2S3

 

12.39

 

28.32


2.38(3H, c, CH3);

3.80(3H, c, NCH3);
7.05-7.82(5H, м, C6H5);
9.65 и 10.6(1Н, уш.с.,ОН)

  ..
   Армянская сельскохозяйственная академия

Литература

   1. Мельников Н. Н. Пестициды. Химия, технология и применение. М. Химия. 1987. C. 612-616.
   2. Справочник по пестицидам. М. Химия. 1985.
   3. Довлатян В. В., Джаванширян Т. Л., Аветисян Ф. В., Енгоян А. П. - Химический журнал Армении, в печати.