СИНТЕЗ 4-ФЕНИЛ-1Н-1,2,3-ТРИАЗОЛ-5-КАРБАЛЬДЕГИДА

  • Vladimir V. Novokshonov Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН
  • Nina S. Shaglaeva Иркутский национальный исследовательский технический университет
  • Tatiana A. Podgorbunskaya Иркутский национальный исследовательский технический университет
  • Irina P. Tsyrendorzhieva Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН
  • Yulia A. Aizina Иркутский национальный исследовательский технический университет
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216411.6376
Ключевые слова: 3-фенил-2-пропен-1-аль, азид натрия, замещение, 2-азидо-3-фенил-2-пропен-1-аль, 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегид, спектроскопия

Аннотация

В данной работе впервые реакцией α-бромкоричного альдегида с азидом натрия выделен и описан 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегид с выходом 87%. Бромированием 3-фенил-2-пропеналя молекулярным бромом с последующим дегидробромированием 2,3-дибром-3-фенил-2-пропеналя получен 2-бром-3-фенил-2-пропеналь. Строение 2-бром-3-фенил-2-пропеналя доказано методами ИК и ЯМР спектроскопии на ядрах 1H и 13C. Реакцией 2-бром-3-фенил-2-пропеналя с азидом натрия при комнатной температуре получен только 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегид с выходом 87%. Строение 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегида доказано методами ИК и ЯМР спектроскопии. В ИК спектре присутствуют полосы поглощения при 1694 см-1 и 1562 см-1, характерные для связи >C=O, >C=C< соответственно, а полосы поглощения фенильного кольца регистрируются в области 1584 и 1109 см-1. В спектре 1Н ЯМР (DMSOd6) характеристичным является сигнал альдегидной группы при 10,17 м.д., фенильному заместителю соответствуют две группы мультиплетов 7,52 и 7,95 м.д. В спектре 13C ЯМР (DMSOd6) присутствуют сигналы углерода триазольного кольца и альдегидной группы при 144,04 м.д. и 187,79 м.д. соответственно. Сигналы в области 128,91-134,20 м.д. соответствуют атомам углерода фенильного радикала. Очевидно, что реакционноспособная альдегидная группа в 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегиде может легко окисляться, а также вступать в реакции нуклеофильного присоединения и присоединения-отщепления, и, тем самым, приводить к производным 1,2,3-триазола различной структуры. Получение 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегида осуществляется в мягких условиях и без использования токсичных растворителей и катализаторов. Это означает, что предлагаемый метод синтеза 4-фенил-1Н-1,2,3-триазол-5-карбальдегида соответствует принципам «зеленой химии» и может использоваться в качестве строительных блоков при создании биологически активных соединений и лекарственных препаратов.

Биографии авторов

Vladimir V. Novokshonov, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН

Лаборатория галогенорганических соединений, научный сотрудник

Nina S. Shaglaeva, Иркутский национальный исследовательский технический университет

Кафедра химической технологии им. Н.И. Ярополова, профессор

Irina P. Tsyrendorzhieva, Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения РАН

Лаборатория галогенорганических соединений, научный сотрудник

Yulia A. Aizina, Иркутский национальный исследовательский технический университет

Кафедра химической технологии им. Н.И. Ярополова, доцент

Литература

Dehaen W., Bakulev V.A. Chemistry of 1,2,3-triazoles. New York Dordrecht London: Springer Cham Heidelberg. 2014. 384 p. DOI: 10.1007/978-3-319-07962-2.

Miura T., Biyajima T., Fujii T., Murakami M. Synthesis of alpha-Amino Ketones from Terminal Alkynes via Rho-dium-Catalyzed Denitrogenative Hydration of N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles. J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134. N 1. P. 194-196. DOI: 10.1021/ja2104203.

Kim C.-E., Park Y., Park S., Lee P.H. Diastereoselective Synthesis of Tetrahydrofurano- and Tetrahydropyrano-dihydropyrroles Containing N,O-Acetal Moieties via Rho-dium-Catalyzed Transannulation of N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles with Oxacycloalkenes. Adv. Synth. Catal. 2015. V. 357. N 1. P. 210-220. DOI: 10.1002/adsc.201400604.

Chattopadhyay B., Gevorgyan V. Transition-Metal-Catalyzed Denitrogenative Transannulation: Converting Triazoles into Other Heterocyclic Systems. Angew. Chem. Int. Ed. 2012. V. 51. N 4. P. 862-872. DOI: 10.1002/anie.201104807.

Dheer D., Singh V., Shankar R. Medicinal attributes of 1,2,3-triazoles: Current developments. Bioorg. Chem. 2017. V. 71. P. 30-54. DOI: 10.1016/j.bioorg.2017.01.010.

Himo F., Lovell T., Hilgraf R., Rostovtsev V.V., Noo-dleman L., Sharpless K.B., Fokin V.V. Copper(I)-catalyzed synthesis of azoles. DFT study predicts unprec-edented reactivity and intermediates. J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. N 1. P. 210-216. DOI: 10.1021/ja0471525.

Tornøe C.W., Christensen C., Meldal M. Peptidotriazoles on solid phase: [1,2,3]-triazoles by regiospecific copper(I)-catalyzed 1,3-dipolar cycloadditions of terminal alkynes to azides. J. Org. Chem. 2002. V. 67. N 9. P. 3057-3064. DOI: 10.1021/jo011148j.

Destito P., Couceiro J.R., Faustino H., Lopez F., Mascarecas J.L. Ruthenium-Catalyzed Azide-Thioalkyne Cy-cloadditions in Aqueous Media: A Mild, Orthogonal, and Biocompatible Chemical Ligation. Angew. Chem. Int. Ed. 2017. V. 56. N 36. P. 10766-10770. DOI: 10.1002/anie.201705006.

Hu Q., Liu Y., Deng X., Li Y., Chen Y. Aluminium(III) Chloride-Catalyzed Three-Component Condensation of Aromatic Aldehydes, Nitroalkanes and Sodium Azide for the Synthesis of 4-Aryl-NH-1,2,3-triazoles. Adv. Synth. Catal. 2016. V. 358. N 12. P. 1689-1693. DOI: 10.1002/adsc.201600098.

Morozova M.A., Yusubov M.S., Kratochvil B., Bondarev E.V., YoshimuraА.А., Saito A., Zhdankin V.V., Trusova M.E., Postnikov P.S. Regioselective Zn(OAc)(2)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition in water: the green click-chemistry. Org. Chem. Front. 2017. V. 4. N 6. P. 978-985. DOI: 10.1039/c6qo00787b.

Song W., Zheng N. Iridium-Catalyzed Highly Regioselective Azide-Ynamide Cycloaddition to Access 5-Amido Fully Substituted 1,2,3-Triazoles under Mild, Air, Aqueous, and Bioorthogonal Conditions. Org. Lett. 2017. V. 19. N 22. P. 6200-6203. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b03123.

Zehnder L.R., Hawkins J.M., Sutton S.C. One-Pot, Metal- And Azide-Free Synthesis of 1,2,3-Triazoles from α-Ketoacetals and Amines. Synlett. 2020. V. 31. N 2. P. 175-178. DOI: 10.1055/s-0039-1691526.

Zhang D., Fan Y., Yan Z., Nie Y., Xiong X. Reactions of alpha-haloacroleins with azides: highly regioselective syn-thesis of formyl triazoles. Green Chem. 2019. V. 21. N 15. P. 4211-4216. DOI: 10.1039/c9gc01129c.

Meldal M., Tornøe C.W. Cu-catalyzed azide – Alkyne cycloaddition. Chem. Rev. 2008. V. 108. N 8. P. 2952-3015. DOI:10.1021/cr0783479.

Bakunov S.A., Bakunova S.M., Wenzler T., Ghebru M., Werbovetz K.A., Brun R., Tidwell R.R. Synthesis and antiprotozoal activity of cationic 1,4-diphenyl-1H-1,2,3- triazoles. J. Med. Chem. 2010. V. 53. N 1. P. 254-272. DOI: 10.1021/jm901178d.

Hsieh H-Y., Lee W-C., Senadi G.C., Hu W-P., Liang J-J., Tsais T-R., Chou Y-W., Kuo K-K., Chen C-Y., Wang J-J. Discovery, synthetic methodology, and biological evaluation for antiphotoaging activity of bicy-clic[1,2,3]triazoles: In vitro and in vivo studies. J. Med. Chem. 2013. V. 56. N 13. P. 5422-5435. DOI: 10.1021/jm400394s.

Mohammed I., Kummetha I.R., Singh G., Sharova N., Lichinchi G., Dang J., Stevenson M., Rana T.M. 1,2,3-triazoles as amide bioisosteres: Discovery of a new class of potent HIV-1 Vif antagonists. J. Med. Chem. 2016. V. 59. N 16. P. 7677-7682. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b00247.

Bai H., Zhu P., Wu W., Li J., Ma Z., Zhang W., Cheng Y., Du L., Li M. Synthesis and biological evaluation of a series of aryl triazoles as firefly luciferase inhibitors. Med. Chem. Comm. 2015. V. 6. N 3. P. 418-424. DOI: 10.1039/C4MD00368C.

Kustova T.V., Rogova E.A., Sinitsyn A.M. Synthesis of gallium complexes of tertbutylsubstituted acyclic and cy-clic compounds based on 3,5-diamino-1,2,4-triazole. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 5. P. 45-50 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206305.6219.

Sood R., Donnadio A., Giancola S., Kreisz A., Jones D.J., Cavaliere S. 1,2,3-Triazole-Functionalized Polysul-fone Synthesis through Microwave-Assisted Copper-Catalyzed Click Chemistry: A Highly Proton Conducting High Temperature Membrane. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. N 26. P. 16897-16906. DOI: 10.1021/acsami.6b02713.

Kantheti S., Narayan R., Raju K.V.S.N. The impact of 1,2,3-triazoles in the design of functional coatings. RSC Adv. 2015. V. 5. N 5. P. 3687-3708. DOI: 10.1039/C4RA12739K.

Reed D.A., Xiao D.J., Gonzalez M.I., Darago L.E., Herm Z.R., Grandjean F., Long J.R. Reversible CO scavenging via adsorbate-dependent spin state transitions in an iron(II)-triazolate metal-organic framework. J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. N 17. P. 5594-5602. DOI: 10.1021/jacs.6b00248.

Sukhanova A.G., Sakovich G.V., Sukhanov G.T. Reactions of 3-nitro-1,2,4-triazoles with alkylating agents. 6*. Alkylation of a neutral heterocycle by alcohols in acid media. J. Chem. Heterocycl. Comp. 2008. V. 44. N 11. P. 1368-1373. DOI: 10.1007/s10593-009-0194-x.

Pobezhimova T.P., Korsukova A.V., Dorofeev N.V., Grabelnych O.I. Physiological effects of triazole fungicides in plants. Izv. Vuzov. Prikladnaya Khim. Biotekhnol. 2019. V. 9. N 3. P. 461-476 (in Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-3-461-476.

Zhang J., Chen W., Wang B., Zhao Z., Wang X., Hu Y. Onepot three-component synthesis of 1,4,5-trisubstituted 5-iodo-1,2,3-triazoles from 1-copper(I) alkyne, azide and molecular iodine. RSC Adv. 2015. V. 5. N 19. P. 14561-14566. DOI: 10.1039/C4RA15980B.

Ramachary D.B., Shashank A.B., Karthik S. An organo-catalytic azide-aldehyde [3+2] cycloaddition: High-yielding regioselective synthesis of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles. Angew. Chem. Int. Ed. 2014. V. 53. N 39. P. 10420-10424. DOI: 10.1002/anie.201406721.

Shashank A. B., Karthik S., Madhavachary R., Ramachary D. An enolate-mediated organocatalytic Azide-Ketone [3+2]-cycloaddition reaction: Regioselective high-yielding synthesis of fully decorated 1,2,3-Triazoles. A. Chem.-Eur. J. 2014. V. 20. N 51. P. 16877-16881. DOI: 10.1002/chem.201405501.

Li W., Wang J. Lewis Base Catalyzed Aerobic Oxidative Intermolecular Azide–Zwitterion Cycloaddition. Angew. Chem. Int. Ed. 2014. V. 53. N 51. P. 14186-14190. DOI: 10.1002/anie.201408265.

Li W., Ajitha M. J., Lang M., Huang K.-W., Wang J. Catalytic Intermolecular Cross-Couplings of Azides and LUMO-Activated Unsaturated Acyl Azoliums. ACS Catal. 2017. V. 7. N 3. P. 2139-2144. DOI: 10.1021/acscatal.6b03674.

Kazantseva M.V., Golobokova T.V., Proiydakov A.G., Vereshchagin L.I., Kizhnyaev V.N. Synthesis of ethers and esters of vicinal triazoles. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2016. V. 59. N 10. P. 4-10 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165910.5365.

Fardelone L.C., Augusto J., Rodrigues R., Moran P.J. Baker’s yeast mediated asymmetric reduction of cin-namaldehyde derivatives. J. Molec. Catal. B: Enzym. 2004. V. 29. N 1-6. P. 41-45. DOI: 10.1016/j.molcatb.2003.10.017.

Опубликован
2021-10-11
Как цитировать
Novokshonov, V. V., Shaglaeva, N. S., Podgorbunskaya, T. A., Tsyrendorzhieva, I. P., & Aizina, Y. A. (2021). СИНТЕЗ 4-ФЕНИЛ-1Н-1,2,3-ТРИАЗОЛ-5-КАРБАЛЬДЕГИДА. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 64(11), 30-34. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216411.6376
Выпуск
Том 64 № 11 (2021)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений