ОДНОРЕАКТОРНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА ПРОИЗВОДНЫХ 5-(ПИРАЗОЛ-1-ИЛ)-ТЕТРАЗОЛА ИЗ 5-АМИНОТЕТРАЗОЛА

Рассмотрены реакции конденсации 5-гидразинотетразола с β-дикарбонильными соединениями (малоновый диальдегид и ацетилацетон). Синтезировано и описано 12 новых соединений. Для получения 5-гидразинотетразола использована реакция окисления коммерчески доступного 5-аминотетразола перманганатом калия в водно-щелочном растворе до пентагидрата 5,5'-азотетразолата с последующим проведением реакции разложения полученного соединения в кислой среде до 5-гидразинотетразола. Предложен однореакторный метод проведения стадии получения производных 5-(пиразол-1-ил)тетразолов из 5-аминотетразола. Согласно предложенному методу после проведения реакции конденсации с β-дикарбонильным соединением реакционная масса обрабатывалась эквимолекулярным количеством брома, целевые соединения выделялись из реакционной массы в виде соответствующих малорастворимых в воде 4-бромпроизводных 5-(пиразол-1-ил)тетразола. Наличие атома брома в полученных соединениях существенно облегчает процессы их выделения, перекристаллизации и проведения реакций алкилирования тетразольного цикла. Дебромирование осуществлялось гидрированием водородом с использованием палладиевого катализатора при умеренных давлениях. Для получения 4-нитропроизводных 5-(пиразол-1-ил)тетразола использовано нитрование в системе HNO₃/H₂SO₄. Восстановлением нитрогруппы гидрированием над палладиевым катализатором получены соответствующие 4-аминопроиз-водные5-(пиразол-1-ил)тетразола.

тетразол, пиразол, нитрование, бромирование, дебромирование, гидрирование

1. Bladin J.A. Über Verbindungen, welche sich vom Dicyanphenylhydrazin ableiten. II // Brechte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1885. V. 18, N. 2. P. 2907-2912. DOI: 10.1002/cber.188501802212.

2. Островский В.А., Колдобский Г.И. Тетразолы // Успехи химии. 1994. Т. 63, N 10. С. 847-865. DOI: 10.1070/RC1994v063n10ABEH000119.

3. Островский В.А., Колдобский Г.И. Энергоемкие тетразолы // Российский химический журнал. 1997. Т. 2. С. 84-97.

4. Matyáš R., Pachman J. Primary Explosives. Springer Science & Business Media, 2013. P. 187-252.

5. Thiele J., Marais J.T. II. Tetrazolderivate aus Diazotetrazotsaure // Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1893. V. 273, N. 2-3. P. 144-160. DOI: 10.1002/jlac.18932730203

6. Thiele J., Ingle H. Über einige Derivate des Tetrazols // Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1895. V. 287, N 3. P. 233-265. DOI: 10.1002/jlac.18952870302.

7. Steinhauser G. CHN7 - A Molecule Like Almost Solid Nitrogen // Sitzungsberichte und Anzeiger der mathematisch-naturwissenschaftlichen Klasse. Abt. II. 2008. V. 217. P. 3-11. DOI:10.1553/SundA2008sSII3

8. Маянц А.Г., Тищенко Л.М., Владимиров В.Н., Шляпошников В.А. Образование тетразол- и азидосодержащих олигомеров при взаимодействии 5-гидразинотетразола с формальдегидом в кислых средах // Химия гетероциклических соединений 1993. Т. 29, N 8. С. 1068-1078.

9. Scott F.L., Morrish W.N., Reilly J. Polynitrogen systems from the hydrazino-carbonic acids. Part IX. The synthesis and bromination of some 5-tetrazolyl-and related hydrazones // J. Org. Chem. 1957. V. 22. P. 692-694.

10. Шипанов В.П., Заболоцкая А.И., Бадрузлова Р.А. Производные тетразола. XII. Синтез и некоторые химические свойства 5-тетразолгидразонов // Химия гетероциклических соединений. 1975. Т. 11, N 6. С. 850-854.

11. Reddy G.O. , Mohan V.K., Murali B.M., Chatterjee A.K. Thermal studies on tetrazole derivatives using a differential scanning calorimeter // Thermochimica Acta. 1981. Vol. 43, N. 1. P. 61-73.

12. Holzer W., Györgydeák Z. On the structure of guanylhydrazones derived from aromatic aldehydes // Monatshefte für Chemie. 1992. V. 123, N. 12. P. 1163-1173

13. Duron S.G., Chapman J., Sydserff S.G., Rao S.G., Stein G., Wade W. Cystathionine-γ-lyase (CSE) Inhibitors. Patent WO no 2014018570 A125. 2012.

14. Сысоев А.В., Мороженко Ю.В. Модификация 5-гидразинотетразола ацетальными производными // Ползуновский вестник. 2014. Т. 2. С. 102-106.

15. Aboudi J., Bayat Y., Abedi Y., Nabati M., Mahkam M. 3-Nitro, 1-Amino Guanidine and 5-Hydrazino-1H-Tetrazole Derivatives as New Energetic Materials // Iranian Journal of Chemical Engineering, Engl. Edn. 2015. V. 34, N 2. P. 1-16.

16. Lin.-H., Li.-Ch., Qi., Liu., Wang Y, Pang S.-P. Nitrogen-rich salts based on 5-hydrazino-1H-tetrazole: a new family of high-density energetic materials // Journal of Materials Chemistry A. 2013. V. 1. P. 6776-6785. DOI: 10.1039/C3TA10503B.

17. Ilyushin M.A., Tselinsky I.V., Ugryumov I.A., Dolmatov V.Yu., Shugalei I.V. Study of Submicron Structured Energetic Coordination Metal Complexes for Laser Initiation Systems Condensed Phase Leading Reaction // Central European Journal of Energetic Materials. 2005. V. 2, N 1. P. 21-33.

18. Zhu Y., Sheng D., Chen L., Ma F. Synthesis and Properties of Laser Sensitivity Primary Explosive 5-Hydrazinotetrazol Mercury Perchlorate // Chinese Journal of Energetic Materials. 2009. V. 17, N 2. P. 169-172 (on Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.010

19. Zhang Z., Zhang J., Xu C., Yin X., He P. Synthesis, Characterization and Properties of Perchlorate Complexis with 5-Hydrazinotetrazole as Ligand. Chinese Journal of Energetic Materials. 2016. V. 24, N 1. P. 53-59 (on Chinese). DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.01.008.

20. Thiele J. Über Nitro- und Amidoguanidin // Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1892. V. 270, N 1-2. P. 1-63. DOI: 10.1002/jlac.18922700102.

21. Einberg F. Alkylation of 5-substituted tetrazoles with alpha-chlorocarbonyl compounds // Journal of Organic Chemistry. 1970. V. 35, N 11. P. 3978-3980. DOI: 10.1021/jo00836a095.