3.3.3. 2-Метил-2-метоксиимидазолидин-4,5-дион
В трёхгорлой колбе, снабжённой обратным холодильником, термометром и перемешивающим устройством, готовят раствор метилата натрия в метаноле путём растворения 11,5 г (0,5 моль) металлического натрия в 250 мл метанола, осушенного гидридом кальция. Отдельно готовится раствор 18,9 г (0,2 моль) солянокислого ацетамидина в 50 мл абсолютного метилового спирта, к которому затем приливается 29,2 г (0,2 моль) диэтилоксалата. Полученный раствор быстро выливают в колбу с метилатом натрия и реакционную массу перемешивают в течение трёх часов. После этого колба со смесью закупоривается и выдерживается двое суток. Чтобы нейтрализовать метилат натрия в колбу с реакционной массой пропускают сухой хлороводород до pH=5-6. Cмесь переносят в одногорлую колбу и отгоняют растворитель досуха. Осадок растирают в ступке и переносят в колбу с 300 мл кипящего абсолютного метанола. Раствор фильтруют, а осадок повторно промывают кипящим абсолютным метиловым спиртом. Фильтрат кипятят при 75-80°С 1 час. После охлаждения из метанола выпадают кристаллы 2-метил-2-метоксиимидазолидин-4,5-диона, которые отфильтровывают и сушат на воздухе. Выход 13,4 г (46,5%).
ИК-спектроскопия: 3237 см-1 – NH, 1752 см-1 – C-O, 1176 см-1и 1111см-1 – O-CH3.
ПМР-спектроскопия: 1H NMR (DMSO-d6)..Δ1,53 (s,3H,CH3), 2,97 (s,3H,O-CH3), 9,98 (s,2H,N-H).
3.4. Синтез продуктов, образующихся при нитровании 6-гидрокси-2-метилпиримидин-4(3н)-она
3.4.1. 6-Гидрокси-2-метил-5-нитропиримидин-4(3н)-он
В 7 мл (0,167 моль) 99 %-ой азотной кислоты, содержащей оксиды азота, при интенсивном перемешивании и температуре 15-20°С небольшими порциями присыпают 3 г(0,0238 моль) 6-гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она. После выдержки в течение 2-х часов при этой же температуре реакционную массу охлаждают ниже 0°С и разбавляют 20 мл воды со льдом. Смесь выдерживается 2 часа для завершения кристаллизации, после чего выпавший осадок отфильтровывают, промывают и перекристаллизовывют из воды. Выход перекристаллизованного продукта 2,9 г (71,3%).
ИК-спектроскопия: 3611 см-1 - N-H, 2500-3000 см-1 – О-Н, 1695 см-1 – С=О, 1613 см-1 и 1368 см-1 – NO2.
ПМР спектроскопия: 1H NMR (DMSO-d6).Δ.2,32 (s,3H,CH3), 3,34 (s,H,O-H), 13,2 (s,H,N-H).
3.4.2. 2-(Динитрометилен)-5,5-динитропиримидин-4,6-(1н,3н,5н)-дион
В трёхгорлую колбу, оборудованную термометром, капельной воронкой и эффективной механической мешалкой, помещают 3,8 мл (0,0709 моль) 92%-ой серной кислоты. Смесь нагревается на водяной бане до 40-45°С и к ней порциями присыпается 1,2 г (0,00952 моль) 6-гидрокси-2-метилпиримидин-4(3Н)-она до его полного растворения. Затем реакционную массу охлаждают до 0-5°С и из капельной воронки порциями дозируют 5,7 мл (0,135 моль) 99%-ой азотной кислоты так, чтобы температура не поднималась выше 0°С. Смесь перемешивают 1 час при этой температуре, после чего охлаждают до -5°С и выпавший осадок отфильтровывают, немедленно промывают сначала 2 мл трифторуксусного ангидрида, а затем 2 мл трифторуксусной кислоты. В маточнике выпадают кристаллы, которые фильтруют и также промывают небольшим количеством трифторуксусного ангидрида и трифторуксусной кислоты. Оба продукта сушат, снимают ИК и УФ спектры и помещают в морозильную камеру для хранения. По спектрам продукты идентичны. Суммарный выход 2,2 г (75,5%).
ИК-спектроскопия: 3163 см-1 - NH, 1785 и 1751 см-1 – С=О, колебания четырёх нитрогрупп характеризуются пиками в области от 1245 до 1616 см-1.