Синтез, физико-химические характеристики и прогнозирование биологической активности (E)-4-нитро-2,3,5-триоксо-6- (2-(4-фенилтиазол)-2-ил)гидрозинилиден)пиперидин-4-ида и комплексных соединений на его основе

Конденсацией 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридината аммония с 2-гидразино-4-фенилтиазолом получено гетероциклическое азосоединение - ( E )-4-нитро-2,3,5-триоксо-6-(2-(4-фенилтиазол)-2-ил)гидрозинилиден)пиперидин-4-ид (HL), которое может существовать в виде трех таутомерных форм. Синтез исходного α-дикарбонильного соединения - 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридината аммония был проведен путем окислительного каталитического нитрования 2-амино-3-гидроксипиридина в присутствии оксидов редкоземельных металлов. Согласно данным ЭСП, ЯМР ¹Н, ИК-спектроскопии молекула HL в кристаллическом состоянии и в растворах присутствует в форме азо-ОН-таутомера, стабилизированного внутримолекулярной водородной связью O-H⋅⋅⋅N. “Подвижный” атом водорода локализован у одного из атомов кислорода 2,3,5,6-тетраоксо-4-нитропиридинового фрагмента. Методом спектрофотометрического титрования в водно-этанольных растворах определена константа кислотности (рKa = 10.20±0.14) HL, а также константы образования и состав комплексов кобальта(II), никеля(II), меди(II), цинка(II) и кадмия(II) с HL в растворах. Выделены в кристаллическом состоянии и описаны совокупностью методов исследования комплексные соединения состава ML₂⋅ДМФА, где М = Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Сd²⁺. Высказано предположение о способе координации лиганда L^- атомами металлов. Проведено компьютерное прогнозирование потенциальной биологической активности и токсичности HL. Установлено, что основным типом активности является противоаллергическая, а класс токсичности четвертый/пятый в зависимости от способа введения. Тестовое крашение показало, что HL и его комплексные соединения имеют сродство к полиамиду, и способны окрашивать полиамидные искусственные волосы в фиолетово-розовые тона. Выкраски устойчивы к сухому трению, однако неустойчивы к стирке и практически полностью смываются через пять промывочных циклов, в связи с чем изученные соединения можно рекомендовать для использования в косметических средствах в составе оттеночных средств.

By condensation of ammonium 2,3,5,6-tetraoxo-4-nitropyridinate with 2-hydrazino-4-phenylthiazole, a heterocyclic azo compound was obtained, i.e. ( E )-4-nitro-2,3,5-trioxo-6-(2-(4-phenylthiazol)-2-yl)hydro-sinylidene)piperidin-4-ide (HL), which can exist in three tautomeric forms. The synthesis of the starting α-biscarbonyl compound, ammonium 2,3,5,6-tetraoxo-4-nitro-pyridinate, was carried out by oxidative catalytic nitration of 2-amino-3-hydroxypyridine in the presence of rare earth metal oxides. According to electronic absorption spectroscopy, ¹H NMR, and IR spectroscopy data, the HL molecule in the crystalline state and in solutions exists in the form of an azo-OH tautomer (c), stabilized by an intramolecular O-H⋅⋅⋅N hydrogen bond. The “violative” hydrogen atom is localized at one of the oxygen atoms of the 2,3,5,6-tetraoxo-4-nitropyridine fragment. The acidity constant of HL (pKa = 10.20 ± 0.14), as well as the formation constants and composition of cobalt(II), nickel(II), copper(II), zinc(II), and cadmium(II) complexes were determined by spectro-photometric titration in water-ethanol solutions. with HL in solutions. Complex compounds of the composition of ML₂⋅DMF, where M = Cu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, and Cd²⁺ were isolated in the crystalline state and described by a set of research methods. The coordination mode of the ligand in its metal complexes has been suggested. Computer prediction of the potential biological activity and toxicity of HL was carried out. It has been established that the main type of activity is antiallergic, and the toxicity class is of fourth/fifth depending on the method of administration. Test dyeing showed that HL and its complex compounds have an affinity for polyamide and are capable of dyeing polyamide artificial hair in purple-pink tones. The colored samples are resistant to dry rubbing, but are unstable to washing and are almost completely washed off after five washing cycles, and therefore the studied compounds can be recommended for use in cosmetics as part of tint products.