Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина

Изобретение относится к области органической и медицинской химии, а именно: к новому способу получения соединения класса гетероциклических систем - 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазину формулы I, который может быть использован в медицине в качестве потенциального противомикробного средства.

Известен 2-ethyl-4-methylsulfanyl-6-(nitro-phenyl)-[1,3,5]triazine [Reaxys DI 670483 [онлайн], 1971 (Д1)].

Описаны замещенные диамино-1,3,5-триазины (IV), которые были получены взаимодействием интермедиата (II) (замещенный метениламидин) с интермедиатом (III) (фенил N'-циано-N-арил-N-R³карбамимидат) в соотношении 1:1 в среде инертного растворителя - N,N-диметилформамида (DMFA) [Patent 7,449,575 В2 US, Appl. No.: 11/203,325 C07D 251/48, C07D 403/04 Substituted diamino-1,3,5-triazine derivatives. priority data. 12.08.2005: filing date. 11.11.2008 / Paul A. J. Janssen, Jan Heeres, Henri E.L. Moereels, Michael Joseph Kukla, Donald W. Ludovici; Janssen Pharmaceutica, Inc. - 20 P.].

где L = выборочно замещенный С_1-10алкил; С_13-10алкенил; С_3-10алкинил; С_3-7циклоалкил. R_3,4,5,6,7,8=Н.

Из литературы известен 2-амино-4-метил-6-метокси-1,3,5-триазин (VIII), полученный в результате взаимодействия ацетамидина гидрохлорида (V) или О-алкилацетамидата гидрохлорида (VI) с диалкил-N-цианоимидокарбонатом (VII) в растворителе, содержащем основание [Patent 5,070,199 US, Appl. No.: 703,528 C07D 251/42. Process for the preparation of 2-amino-4-methyl-6-methoxy-1,3,5-triazine. priority data. 21.05.1991: filing date. 03.12.1991 / George C. Chiang; E.I. Du Pont de Nemours and Company. - 3 P.].

Из патентной и научно-технической литературы не выявлен предлагаемый авторами способ получения 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина.

Задачей предполагаемого изобретения является получение нового неописанного в литературе способа получения 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина.

Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является получение соединения формулы I, которое потенциально может быть использовано в медицине, например, в качестве противомикробного средства.

Синтез 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина (I) осуществлен путем рециклизации 4-гидрокси-5-метил-2-(4-нитрофенил)-6Н-1,3-оксазин-6-она (IX) 1,3-бинуклеофилом - S-метилизотиомочевиной (X) в молярном соотношении 1:2 (соответственно) в среде метанола при 64°С в течение 4 часов с последующим выделением целевого продукта из реакционной массы путем отгонки растворителя и дальнейшей обработкой твердого остатка раствором гидрокарбоната натрия. Полученная суспензия подвергалась фильтрации при пониженном давлении.

Способ получения 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина изучен и проведен в лабораторных условиях.

Данные элементного анализа, выход продукта реакции, температура плавления и величина R_f приведены в табл. 1, спектральные характеристики полученного соединения приведены в табл. 2 и 3.

Пример 1. Получение 2-(метилтио)-4-(4-нитрофенил)-6-этил-1,3,5-триазина (I).

В плоскодонную колбу емкостью 25 мл помещают 0,238 г (1,71 ммоль) S-метилизотиомочевины гемисульфата, 0,099 г (1,71 ммоль) метилата натрия и 8 мл метанола. Смесь перемешивают в течение 20 минут. Осадок сульфата натрия отфильтровывают. К фильтрату добавляют 0,165 г (0,855 ммоль) 4-гидрокси-5-метил-2-(4-нитрофенил)-6Н-1,3-оксазин-6-она и смесь нагревают в течение 4 часов при 64°С с обратным холодильником. Спустя 20 минут после начала кипения формируется осадок целевого продукта. По окончании времени нагревания из реакционной массы отгоняют метанол. Твердый остаток затем охлаждают до комнатной температуры, добавляют к нему 15% раствор гидрокарбоната натрия, перемешивают в течение 10 минут и отфильтровывают полученную суспензию. Полученный осадок целевого продукта несколько раз промывают водой. Твердое вещество сушат в сушильном шкафу при температуре 40°С в течение 40 минут. Полученный продукт белого цвета составляет 169,9 мг, 72% от теоретического из расчета на 4-гидрокси-5-метил-2-(4-нитрофенил)-6Н-1,3-оксазин-6-он. Температура плавления 210-212°С. Хроматографическая однородность полученного продукта подтверждалась хроматографированием его в ацетоне с использованием в качестве элюента этилацетата. R_f=0,80. Состав синтезированного соединения подтвержден элементным анализом. Брутто-формула: C₁₂H₁₂N₄O₂S₁. Найдено %: С - 51,9; Н - 4,2; N - 20,2; О - 11,3; S - 11,1. Вычислено %: С - 52,16; Н - 4,38; N - 20,28; О - 11,58; S - 11,60.

Строение синтезированного вещества было доказано физико-химическими методами идентификации органических соединений: ЯМР ¹Н, ЯМР ¹³С, а также подтверждено ИК- и масс-спектрометрией.

Спектр ЯМР (¹H, DMSO-d₆, δ м.д.) полученного соединения характеризуется наличием резонансных сигналов протонов бензольного кольца (8.65-8.56 м.д., (m, 2Н); 8.42-8.33 м.д., (m, 2Н)), сигнала протонов группы «-S-CH₃» (2,64 (s, 3H)), группы «СН₃» (1,32 (t, J=7.5 Hz, 3Н)) и сигнала в области 2,87 (q, J=7.5 Hz, 2Н), соответствующего протонам «СН₂» группы.

В спектре ЯМР ¹³С полученного соединения наблюдаются сигналы атомов углерода триазинового цикла в слабом поле в области 183.04-167.59 м.д., сигналы углеродных атомов: бензольного кольца - 150.47-124.40 м.д.; метиленовой группы - 31.88 м.д.; метальной группы, связанной с атомом серы - 13.48 м.д., а также атомов углерода метальной группы, связанной с метиленовой группой - 11.52 м.д.

Строение полученного вещества было подтверждено с помощью ИК-спектроскопии (ν, (KBr), см^-1), в частности, идентифицируется триазиновый цикл по полосе поглощения при 1522 см^-1 (ν_{C=N(аром.)}), а также масс-спектрометрии. Рассчитанная молекулярная масса полностью совпала с экспериментально полученной (М⁺=276).

Пример 2. Изучение антимикробной активности соединения I.

Изучено действие полученного соединения I в отношении тест-культуры микроорганизма - Staphylococcus aureus Р209, рекомендованной Государственной Фармакопеей XIV издания. Определение минимально подавляющей концентрации (МПК) проводили методом серийных разведений в жидкой питательной среде - мясопептонном бульоне (МПБ) с последующим высевом на агаризованную среду. Исследуемое соединение не растворимо в воде, поэтому в качестве растворителя использовали 20% раствор диметилсульфоксида (ДМСО), который не подавляет роста использованной тест-культуры в концентрациях более 1000 мкг/мл. Микробная нагрузка составляла 100000 клеток/мл. Для достижения соответствующей концентрации микробных клеток готовили суспензию микроорганизмов в изотоническом растворе натрия хлорида в соответствии со стандартом мутности 10⁶ ЕД (1 млрд. клеток/мл), затем через ряд последовательных разведений получали конечную концентрацию микробных клеток. В ряд пробирок наливали по 1мл МПБ. В первую пробирку вносили 1 мл раствора исследуемого соединения и проводили последовательные разведения в ряду пробирок (перенося по 1 мл из предыдущей в последующую), после чего в каждую пробирку ряда вносили по 0.1 мл микробной взвеси (104 клеток/мл), пробирки культивировали при 37°С. Из пробирки, где не наблюдали рост культуры, делали высев в чашку Петри на мясопептонный агар (МПА). Чашку культивировали при 37°С 24 ч. Полученные данные (табл. 4) свидетельствуют о том, что соединение I проявляет антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus Р209.