Synthesis and Properties of Products of Nucleophilic Substitution of the Nitro Group in 1-Methyl-5-nitro-3R-1,2,4 Triazoles with O-Nucleophiles
Krupnova I.A., Sukhanov G.T.
Chemistry for Sustainable Development, 2017, Issue 5, Pages.

DOI: 10.15372/KhUR20170316

РИНЦ: 30510252

Синтез и свойства продуктов нуклеофильного замещения нитрогруппы 1-метил-5-нитро-3R-1,2,4-триазолов О-нуклеофилами
Крупнова И.А., Суханов Г.Т.
Химия в интересах устойчивого развития. - 2017. - № 25. - С. 557-563.

Abstract:
Modern medical science widely uses the following drugs that include 1,2,4-triazole structure: fluconazole, ribavirin, trazodone etc . In terms of fundamental research, the interest to 1,2,4-triazole derivatives is driven by great opportunities of structural design, which in turn opens up prospects to develop new generation functional materials with predetermined properties. Nucleophilic substitution may become one of the methods of functionalisation of 1,2,4-triazole ring at a carbon atom. 1-Methyl-5-nitro-3R-1,2,4-triazoles enter into a substitution reaction of the nitro group (SNipso) with mono- and diatomic alcohols (tyrosol, phenylethanol, resorcin, hydroquinone) producing conjugates in 63.0-83.0 % yields, as demonstrated. Interaction process monitoring of initial substrates with O-nucleophiles and analysis of the resulting reaction products are carried out using 1H NMR spectroscopy. The rate and direction of nucleophilic substitution reaction depend on both the structure of the initial substrate and the nature of the O-nucleophile, as established. The process is accompanied by competitive reactions of the substrate with hydroxide anion and triazolone formed in this reaction. Consequently, the same N-C triazolyltriazolone structure, i.e . 2,2'-dimethyl-2Н,2'Н-[3,4']bi([1,2,4]triazolyl)-3'-one is recorded in reaction products, regardless of the alcohol used. Products of nucleophilic substitution of the nitro group in 1-methyl-5-nitro-3R-1,2,4-triazoles by mono- and dibasic alcohols show activity (antiischemic, antihypertensive, and antiarrhythmic) that is currently of high interest in Russia and abroad for treatment and prevention of cardiovascular diseases, as demonstrated using PASS Online computer program. By using the method of holes, it is experimentally found that 1,3-dimethyl-5-(2-phenylethoxy)-1H-1,2,4-triazole displays antimicrobial activity against phytopathogenic fungi of the Fusarium oxysporum species..

Реферат:
В современной медицине широко применяются следующие лекарственные препараты, в состав которых входит структура 1,2,4-триазола: флуконазол, рибавирин, тразадон и другие. В плане фундаментальных исследований интерес к производным 1,2,4-триазола обусловлен большими возможностями структурного дизайна, что, в свою очередь, открывает перспективы для создания нового поколения функциональных материалов с заданными свойствами. Одним из методов функционализации 1,2,4-триазольного цикла по атому углерода может стать нуклеофильное замещение. Показано, что 1-метил-5-нитро-3R-1,2,4-триазолы вступают в реакцию SNipso-замещения нитрогруппы с одно- и двухатомными спиртами (тирозол, фенилэтанол, резорцин, гидрохинон) с образованием конъюгатов с выходом 63.0-83.0 %. Контроль процесса взаимодействия исходных субстратов с О-нуклеофилами и анализ полученных продуктов реакции проводили с использованием ЯМР 1Н-спектроскопии. Установлено, что скорость и направление реакции нуклеофильного замещения зависят как от строения исходного субстрата, так и от природы О-нуклеофила. Процесс сопровождается конкурентными реакциями субстрата с гидроксид-анионом и образующимся в этой реакции триазолоном. В результате в продуктах реакции независимо от используемого спирта зафиксирована одна и та же N-C триазолилтриазолоновая структура - 2,2'-диметил-2Н,2'Н-[3,4']би([1,2,4]триазолил)-3'-он. С помощью компьютерной программы PASS Online показано, что продукты нуклеофильного замещения нитрогруппы 1-метил-5-нитро-3R-1,2,4-триазолов одно- и двух-атомными спиртами проявляют активность (противоишемическую, антигипертензивную, противоаритмийную), которая может быть перспективна в плане лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и поэтому вызывает повышенный интеерс у российских и зарубежных исследователей. Экспериментальным путем с помощью метода лунок установлено, что 1,3-диметил-5-(2-фенилэтокси)-1H-1,2,4-три-азол проявляет антимикробную активность в отношении фитопатогенных грибов вида Fusarium oxysporum.