Microsoft Word - European_Journal_of_Chemistry_1_1_2010_50_53_4


European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 50‐53 

 
European Journal of Chemistry 

ISSN 2153‐2249 (Print) / ISSN 2153‐2257 (Online)  2010 EURJCHEM 
DOI:10.5155/eurjchem.1.1.50‐53.4 

   

 

European Journal of Chemistry 
Journal homepage: www.eurjchem.com 

 
     

Facile  synthesis  and  cytotoxic  activity  of  3,6‐disubstituted  1,2,4‐triazolo‐[3,4‐
b]‐1,3,4‐thiadiazoles 

Kaliappan Ilango* and Parthiban Valentina  

Department of Pharmaceutical Chemistry, College of Pharmacy, Sri Ramasamy Memorial University, Kattankulathur, TN­603203, India. 

*Corresponding author at: Department of Pharmaceutical Chemistry, College of Pharmacy, Sri Ramasamy Memorial University, Kattankulathur, TN­603203, India. 
Tel.: +91.44.27453160; fax: +91.44.27455717. E­mail address: ilangok67@gmail.com (K. Ilango). 

 
 

   

     
ARTICLE INFORMATION    ABSTRACT
Received: 12 February 2010 
Received in revised form: 8 March 2010 
Accepted: 12 March 2010 
Online: 31 March 2010 

KEYWORDS 

  A facile synthesis of 3,6‐disubstituted‐1,2,4‐triazolo‐[3,4‐b]‐1,3,4‐thiadiazoles (5a‐j) has been 
achieved  by  condensing    3‐aryl  substituted  4‐amino‐5‐mercapto  (4H)‐1,2,4‐triazole  (4a‐b) 
with various aromatic acids. The  structures of  the  synthesized compounds were supported 
by IR, 1H NMR, mass spectral data and elemental analysis The compounds were evaluated for 
in vitro cytotoxic activity against  four human cancer cell  lines:  two ovarian (PA‐1and OAW‐
42) and two breast (T47D and MCF‐7) cell  lines using  the methyl  thiazol  tetrazolium assay 
method. It showed that some of the tested compounds 5a, 5b, 5g and 5f exhibited significant 
activity against PA‐1 cell  lines and the compounds 5a and 5e exhibited  IC50 of 0.72 µM and 
0.65  µM,  respectively,  against  the  cell  lines  of MCF‐7,  which  are  close  to  Doxorubin.  After 
comparing  the  cytotoxic  activity  results  of  compounds  5a‐j,  it  was  concluded  that  the 
incorporation  of  triazolo‐thiadiazole  moiety  in  aryl  propionic  acid  group  gives  rise  to 
enhanced anticancer activity. Also, the substitution of chloro group in the aryl ring at the 3rd 
position was found to enhance their potency. 

Triazole 
Thiadiazole 
Triazolo‐[3,4‐b]‐1,3,4‐thiadiazoles 
Cytotoxic 

 
1. Introduction 
 

Cancer remains a major public health issue at the beginning 
of  the  21st  century.  Chemotherapy  is  one way  to  fight  against 
cancer.  Significant  side  effects  such  as  nausea,  vomiting, 
diarrhoea,  hair  loss  and  serious  infections  (mostly  due  to 
leucopoenia)  often  accompany  chemotherapy.    Therefore,  the 
need  for  accelerated  development  of  new,  more  effective  as 
well  as  less  toxic  chemotherapeutic  agents  have  appeared. 
Thiadiazoles  have  been  of  great  interest  as  antitumor 
compounds  for several scores of years  [1‐3]. Recent  literature 
shows  that  1,2,4‐triazole  and  their  fused  heterocyclic 
derivatives  have  received  considerable  attention  due  to  their 
synthesis  and  biological  importance.  For  example,  various 
1,2,4‐triazole  derivatives  have  been  reported  to  possess 
diversified  biological  properties  such  as  antibacterial  [4] 
antifungal  [5],  antiviral  [6],  antileishmanial  [7]  and 
antimigraine  [8]  activities.  The  available  therapeutically 
important  medicines  Terconazole,  Itraconazole,  Fluconazole, 
Cefazoline,  Ribavarin,  Triazolam,  Alprazolam,  Etizolam  and 
Furacylin [9] are some of the examples which contain anyone of 
these  heterocyclic  nucleuses.  The  fused  1,2,4–triazolo‐[3,4‐b]‐
1,3,4‐thiadiazole  derivatives  shows  various  biological 
properties  such as  antifungal  [10],  antibacterial  [11],  antiviral 
[12], anthelmentic  [13], antitumor [14] and anti‐inflammatory 
activities  [15].  Furthermore,  literature  survey  revealed  that 
modification  of  aryl  propinic  acid  derivatives  of  nonsteroidal 
antiinflammatory  drugs  (NSAIDs)  results  in  various  biological 
activities such as anti‐inflammatory, antibacterial and antiviral 
[16‐17]. Therefore, it was considered worthwhile to replace the 
carboxylic  acid  group  of  2‐[(2’,6’‐dichlorophenyl)amino 
acetoxy  acetic  acid  (Acelofenac)  and  2‐[(2’,6’‐
dichlorophenyl)amino  acetic  acid  (Diclofenac)  by  a  composite 

system,  which  combine  both  the  triazolo  and  thiadiazole 
nucleus in a ring to give a compact and planar structure. Thus, 
prompted by these finding, herein, we report the synthesis and 
in vitro  cytotoxic activity of a series of 3,6‐disubstituted 1,2,4‐
triazolo‐[3,4‐b]‐1,3,4‐thiadiazole derivatives against breast and  
ovarian  human  cell  lines  using  the methyl  thiazol  tetrazolium 
assay method (MTT) [18]. 

 
2. Experimental 
 
2.1. Instrumentation 
 

Melting  point  was  determined  on  Veego  digital  melting 
point  apparatus  and  was  uncorrected.  IR  spectra  were 
recorded  using  potassium  bromide  on  a  Perkin  Elmer  FT‐IR 
Spectrophotometer. 1H NMR spectra were recorded on Bruker 
Spectrophotometer  (400  MHz)  in  CDCl3  using  TMS  as  an 
internal  standard.  Mass  spectra  were  recorded  on  LC‐MSD 
Trap‐SL 2010A‐Shimadzu. Micro analysis was performed on a 
Perkin Elmer‐240 CHN elemental analyzer.  
 
2.2. Synthesis 
 
2.2.1. General Procedure for the synthesis of aryl ester (1a­b) 
 

A  solution  of  corresponding  aromatic  acids  (0.01  mol)  in 
100 mL ethanol and 1 mL of sulphuric acid was refluxed for 6 h. 
The completion of the reaction was checked on precoated silica 
gel G plates using chloroform: methanol (9:1) as an eluent and 
observed  under  UV  light  (Figure  1).  The  solution was  cooled, 
and the product obtained was collected by vacuum distillation 
and recrystallized from ethanol to yield compounds 1a­b. 
 



Ilango and Valentina / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 50­53  51 
 

 
 

 

 
 

Figure 1. Synthesis of 3,6‐disubstituted‐1,2,4‐triazolo‐[3,4‐b]‐1,3,4‐thiadiazole derivatives (5a­j). 
 

2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]phenylacetoxyacetate (1a):  
Yield:  65  %.  M.p.:  165‐166  oC.  Anal.  Calcd.  for  C18H17Cl2NO4 
(382.24): C, 59.53; H, 4.48; N, 3.66. Found: C, 59.45; H, 4.51; N, 
4.01 %. FT‐IR  (cm‐1): v(C=O) 1742; v(NH) 3400; v(C=C) 1614, 
1531, 1487; v(C‐Cl) 790.  
 
2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]phenylacetate  (1b):    Yield: 
51 %. M.p.: 122‐124 oC. Anal. Calcd. for C16H15Cl2NO2 (324.2): C, 
59.28; H, 4.66; N, 4.32. Found: C, 59.35; H, 4.74; N, 4.43 %. FT‐
IR (cm‐1): v(C=O) 1693; v(NH) 3404; v(C=C) 1623, 1491, 1462; 
v(C‐Cl) 796.  
 
2.2.2. General Procedure for the synthesis of aryl hydrazide 
(2a­b) 

 
A mixture of compound 1a/1b  (0.011 mol) and hydrazine 

hydrate (0.02 mol) in 50 mL methanol was heated under reflux 
for  5‐6  h.  The  completion  of  the  reaction  was  monitored  on 
silica  gel  G  precoated  TLC  plates  using  ethyl  acetate  and 
petroleum  ether  (1:1)  as  an  eluent  and  observed  under  UV 
light.  The  reaction mixture was  left  overnight.  Solid  obtained 
was  collected  by  flask  evaporator  and  recrystallized  from 
methanol. 
 
2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]phenylacetoxyacetylhydra 
zide  (2a):  Yield:  75  %.  M.p.:  190‐196  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C16H15Cl2N3O3  (368.21):  C,  52.19;  H,  4.11;  N,  11.41.  Found:  C, 
52.33;  H,  4.24;  N,  11.63 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH2)  3310;  v(NH) 
3224; v(C=O) 1711; v(C‐Cl) 781.  
 
2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]phenylacetylhydrazide 
(2b):  Yield:  67  %.  M.p.:  173‐174  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C14H13Cl2N3O  (310.18):  C,  54.21;  H,  4.22;  N,  13.55.  Found:  C, 
54.13;  H,  4.36;  N,  13.64  %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH2)3342;  v(NH) 
3251; v(C=O) 1694; v(C‐Cl) 791. 
 
2.2.3.  General  Procedure  for  the  synthesis  of  3­aryl 
substituted 4­amino­5­mercapto­(4H)­1,2,4­triazole (4a­b) 
 

A solution of 50 mL of alcoholic potassium hydroxide (0.03 
mol)  was  cooled  in  an  ice  bath  and  compound 2a/2b  (0.016 
mol) was added with  stirring. Then,  carbon disulphide  (0.025 
mol) was added in small portions under constant stirring. The 

reaction mixture was  agitated  continuously  for  12  h  at  room 
temperature. The precipitated potassium thiocarbamate (3a­b) 
was  filtered, washed with ethanol, dried and directly used  for 
the next step without further purification.  

The above potassium thiocarbamate was mixed with water 
(8 mL) and hydrazine hydrate (0.02 mol) and refluxed for 4‐5 
h.  During  the  progress,  homogeneous  reaction mixture which 
turned  green  with  evolution  of  hydrogen  sulphide  gas  was 
obtained.  The  reaction  product  was  cooled  to  room 
temperature  and  diluted  with  water.  On  acidification  with 
acetic  acid,  the  required  triazole  (4a­b)  precipitated  out.  The 
purity was  checked  by  TLC  using  precoated  silica  gel  G  plate 
with  toluene:  ethyl  acetate:  formic  acid  (5:4:1)  as  solvent 
system and observed under UV light.   

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]phenylacetoxymethyl]­
4­amino­5­mercapto(4H)­1,2,4­triazole  (4a):    Yield:  66  %. 
M.p.:  158‐159  oC.  Anal.  Calcd.  for  C18H17Cl2N5O2S:  C,  59.53;  H, 
4.48; N, 3.66. Found: C, 59.45; H, 4.51; N, 4.01 %. FT‐IR (cm‐1): 
v(NH2)  3315;  v(SH)  2608;  v(NH‐NH2)  1605;  v(C‐Cl)  781.  1H 
NMR δ (ppm): 13.9 (s, 1H, SH), 7.2‐8.0 (m, 7H, ArH), 5.4 (s, 2H, 
NH2), 3.45 (s, 2H, ‐OCH2‐), 5.1 (s, 2H, CH2CO). 

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­4­amino­5­
mercapto(4H)­1,2,4­triazole  (4b):  Yield:    77  %;  M.p.:  188‐
190 oC. Anal. Calcd. for C15H13Cl2N5S (366.27): C, 49.19; H, 3.58; 
N,  19.12.  Found:  C,  49.41;  H,  3.61;  N,  19.09  %.  FT‐IR  (cm‐1): 
v(NH2)  3400;  v(SH)  2618;  v(NH‐NH2)  1624;  v(C‐Cl)  801.  1H 
NMR δ (ppm): 13.6 (s, 1H, SH), 7.5‐8.2 (m, 7H, ArH), 5.9(s, 2H, 
NH2), 2.3 (s, 2H, ‐CH2‐). 
 
2.2.4. General method for the synthesis of 3,6­disubstituted­
1,2,4­triazolo­[3, 4­b]­1,3,4­thiadiazoles (5a­j) 
 

An equimolar mixture of compound 4a/4b and appropriate 
aromatic acids in 10 mL phosphorus oxychloride was refluxed 
for 5 h. The reaction mixture was cooled to room temperature 
and  poured  onto  crushed  ice with  stirring.  Finally,  to  remove 
the  excess  of  phosphorus  oxychloride  powdered  potassium 
carbonate  and  the  required  amount  of  potassium  hydroxide 
were added till the pH of the mixture was raised to 8. The solid 
was  collected  by  vacuum  distillation,  dried  and  recrystallized 
from methanol. 



52  Ilango and Valentina / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 50­53 
 

 

3­[2­(2',6'dichlorophenyl)aminophenylacetoxymethyl]­6­
(3­chlorophenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole 
(5a):  Yield:  70  %.  M.p.:  184‐185  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C24H16Cl3N5O2S  (544.84): C, 52.91; H, 2.96; N, 12.85. Found: C, 
52.71; H,  2.94; N,  12.72 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3284;  v(C=N) 
1240; v(C=O) 1732; v(C=C) 1565; v(C‐Cl) 730. 1H NMR δ (ppm): 
6.75‐8.15  (m,  11H,  ArH),  3.45  (s,  2H  ‐OCH2‐),  5.2  (s,  2H,  CH2‐
CO), 4.15 (s, 1H, NH). MS (m/z): 543 (M‐1). 

3­[2­(2',6'dichlorophenyl)aminophenylacetoxymethyl]­6­
(4­chlorophenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole 
(5b):  Yield:  65  %.  M.p.:  190‐191  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C24H16Cl3N5O2S  (544.84): C, 52.91; H, 2.96; N, 12.85. Found: C, 
52.89; H,  2.90; N,  12.79 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3298;  v(C=N) 
1242; v(C=O) 1709; v(C=C) 1594; v(C‐Cl) 760. 1H NMR δ (ppm): 
7.2‐8.1 (m, 11H, ArH), 3.5 (s, 2H ‐OCH2‐), 5.45 (s, 2H, CH2‐CO), 
4.2 (s, 1H, NH). MS (m/z): 543 (M‐1). 

3­[2­(2',6'dichlorophenyl)aminophenylacetoxymethyl]­6­
(4­nitrophenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole 
(5c):  Yield:  66  %.  M.p.:  176‐178  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C24H16Cl2N6O4S  (554.03):  C,  51.9;  H,  2.90;  N,  15.14.  Found:  C, 
52.06; H,  2.83; N,  15.24 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3078;  v(C=N) 
1209; v(C=O) 1759; v(C=C) 1643; v(C‐NO2) 1530, 1306; v(C‐Cl) 
786. 1H NMR δ (ppm): 6.9‐8.5 (m, 11H, ArH), 3.6 (s, 2H ‐OCH2‐), 
5.3 (s, 2H, CH2‐CO), 4.3 (s, 1H, NH). MS (m/z): 554 (M+).  

3­[2­(2',6'dichlorophenyl)aminophenylacetoxymethyl]­6­
(2­methoxyphenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole 
(5d):  Yield:  72  %.  M.p.:  124‐125  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C25H15Cl2N5O3S  (540):  C,  55.56;  H,  3.54;  N,  12.96.  Found:  C, 
55.49; H,  3.60; N,  12.89 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3279;  v(C=N) 
1208; v(C=O) 1796; v(C=C) 1617; v(C‐O‐C) 1234, 1067; v(C‐Cl) 
678. 1H NMR δ (ppm): 6.5‐8.2 (m, 11H, ArH), 3.45(s, 2H, ‐OCH2‐
), 3.7(s, 3H, OCH3), 5.2(s, 2H, CH2‐CO), 4.4(s, 1H, NH). MS (m/z): 
539 (M‐1). 

3­[2­(2',6'­dichlorophenyl)aminophenylacetoxymethyl]­6­
(3,5­dichlorophenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadi 
azole  (5e):  Yield:  70  %.  M.p.:  224‐225  oC.  Anal.  Calcd.  for 
C24H15Cl4N5O2S  (579):  C,  49.76;  H,  2.61;  N,  12.09.  Found:  C, 
49.61; H,  2.70; N,  12.11 %.  FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3229; v(C=N) 
1239; v(C=O) 1796; v(C=C) 1576; v(C‐Cl) 765. 1H NMR δ (ppm): 
6.4‐8.8 (m, 10H, ArH), 3.55 (s, 2H, ‐OCH2‐), 5.5 (s, 2H, CH2‐CO), 
4.3 (s, 1H, NH). MS(m/z): 578.97 (M‐1).  

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­6­(3­chloro 
phenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3, 4­thiadiazole  (5f):  Yield: 
65%. M.p.:  165‐166  oC.  Anal.  Calcd.  for  C22H14Cl3N5S  (486):  C, 
54.28; H, 2.90; N, 14.39. Found: C, 54.36; H, 3.07; N, 14.43 %. 
FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3332;  v(C=N)  1259;  v(C=C)  1605;  v(C‐Cl) 
756. 1H NMR δ (ppm): 7.6‐8.4 (m, 11H, ArH), 2.65 (s, 2H, CH2‐), 
4.05 (s, 1H, NH). MS (m/z): 485 (M‐1). 

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­6­(4­chloro 
phenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole (5g): Yield  : 
60 %. M.p.: 185‐186  oC. Anal. Calcd.  for C22H14Cl3N5S  (486): C, 
54.28; H, 2.90; N, 14.39. Found: C, 54.39; H, 3.05; N, 14.37 %. 
FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3302;  v(C=N)  1249;  v(C=C)  1585;  v(C‐Cl) 
775. 1H NMR δ (ppm): 8.2‐9.0 (m, 11H, ArH), 2.55 (s, 2H, CH2‐), 
4.3 (s, 1H, NH). MS(m/z): 485 (M‐1). 

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­6­(4­nitro 
phenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole  (5h):  Yield: 
75 %. M.p.: 218‐219 oC. Anal. Calcd. for C22H14Cl2N6O2S (497): C, 
53.16; H, 2.84; N, 16.90. Found: C, 53.31; H, 2.88; N, 16.72 %. 
FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3276;  v(C=N)  1219;  v(C=C)  1652;  v(C‐
NO2)1538, 1307; v(C‐Cl) 785. 1H NMR δ (ppm): 7.7‐9.1 (m, 11H, 
ArH), 2.3 (s, 2H, CH2), 4.1 (s, 1H, NH).  MS (m/z): 496 (M‐1). 

3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­6­(2­methoxy 
phenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole  (5i):  Yield: 
84 %. M.p.: 155‐156 oC. Anal. Calcd. for C23H17Cl4N5OS (482.3): 
C, 57.27; H, 3.55; N, 14.52. Found: C, 57.55; H, 3.62; N, 14.49 %. 
FT‐IR (cm‐1): v(NH) 3278; v(C=N) 1209; v(C=C) 1618; v(C‐O‐C) 
1229,  1059;  v(C‐Cl)  785.  1H  NMR  δ  (ppm):  7.1‐7.9  (m,  11H, 
ArH),  3.7  (s,  3H,  OCH3)  2.6  (s,  2H,  CH2‐),  4.6  (s,  1H,  NH).  MS 
(m/z): 481 (M‐1). 
 
3­[2­[(2',6'­dichlorophenyl)amino]benzyl]­6­(3,5­dichloro 
phenyl)­1,2,4­triazolo­[3,4­b]­1,3,4­thiadiazole  (5j):  Yield: 
70 %. M.p.: 180‐181 oC. Anal. Calcd.  for C22H13Cl4N5S (544.84): 
C, 52.91; H, 2.96; N, 12.85. Found: C, 52.71; H, 2.94; N, 12.72 %. 
FT‐IR  (cm‐1):  v(NH)  3226;  v(C=N)  1220;  v(C=C)  1586;  v(C‐Cl) 
768. 1H NMR δ (ppm): 6.9‐7.9 (m, 10H, ArH), 2.4 (s, 2H, CH2‐), 
4.1 (s, 1H, NH). MS (m/z): 543 (M‐1). 
 
2.3. In vitro cytotoxic assay  
 

Cell line and culture: Tumor cell lines used in this study are 
two  breast  human  cell  lines  T47‐D  (ductal  carcinoma)  and 
MCF‐7  (adreno  carcinoma)  and    two  ovarian  cancer  cell  lines 
PA‐1  (terato  carcinoma)  and  OAW‐42  (ovarian  cystaden 
ocarcinoma), respectively. All the cells were obtained from cell 
line bank of National Center of Cellular Sciences (NCCS), Pune, 
India. These cells were cultured in Dulbecco’s Modified Eagle’s 
Medium  (DMEM)  at  pH  7.4,  supplemented  with  10  %  heat‐
inactivated  fetal bovine  serum, 5 µM Ciprofloxacin and 40 µM 
Gentamycin in a humidified incubator at 37±0.5 °C and 5 % CO2 
atmosphere. 

Evaluation  of  cytotoxicity:  The  cells  from  a  particular  cell 
line when in log phase of growth are trypsinized, counted in a 
haemocytometer  and  adjusted  to  104  densities  in  a  DMEM 
medium  per  plates  and  then,  inoculated  in  96‐well  plates 
(Tarsons  Products  Ltd,  Kolkata).  The  cells  are  treated  in  0.1‐
100  µM  concentrations  of  test  compounds  for  specified 
duration (1‐4 days). After 10 µL of MTT dye was added in each 
well,  plates  were  incubated  at  37±0.5  oC  for  4  hrs  in  a  CO2 
incubator. The plates were then taken out of the incubator and 
dark  blue  colored  formazan  crystals  are  thoroughly  dissolved 
in 100 µL of dimethyl sulphoxide (DMSO) at room temperature 
for  15  min.  The  absorbance  values  for  each  plate  were  then 
recorded  on  an  ELISA  reader  at  550  nm.  Doxorubicin  10  µM 
was applied as a  standard drug. The 50 % of  the  cell viability 
(IC50) was calculated and given in the Table 1. 
 
3. Results and Discussion 
 

The acid hydrazides (2a­b) were prepared by esterification 
of 2‐[(2',6'‐dichlorophenyl)amino]phenylacetoxyacetate and 2‐
[(2',6'‐dichlorophenyl)amino]phenylacetate (1a­b) followed by 
treatment with hydrazine hydrate in absolute ethanol. The acid 
hydrazides were allowed to react with carbon disulphide in the 
presences  of  potassium  hydroxide  in  ethanol  to  afford  the 
corresponding  intermediate  potassium  thiocarbamate  (3a­b). 
This  salt  underwent  ring  closure  with  excess  of  hydrazine 
hydrate  to  give  3‐aryl  substituted‐4‐amino‐5‐mercapto‐(4H)‐
1,2,4‐triazole  (4a­b).  The  resulted  triazoles  were  further 
converted  to  3,6‐disubstituted‐1,2,4‐triazolo‐[3,4‐b]‐1,3,4‐
thiadiazoles  (5a­j) by  condensing with various  aromatic  acids 
in  the    presence  of  phosphorus  oxychloride  as  outlined  in 
Figure  1.  The  structure  of  3‐aryl  substituted‐4‐amino‐5‐
mercapto‐(4H)‐1,2,4‐triazole  (4a­b) was  confirmed  by  IR  and 
1H NMR spectra. The 1H NMR showed a downfield at 13.6‐13.9 
ppm attributed to the SH group, while the NH2 group appeared 
as a singlet at 5.4‐5.9 ppm. The absences of signals due to NH2 
and  SH  protons  confirmed  that  the  triazoles  were  converted 
into triazolo‐thiadiazoles 5a­j by reacting with COOH group of 
acids.  Both  analytical  and  spectral  data  (IR, 1H NMR, MS and  

 



Ilango and Valentina / European Journal of Chemistry 1 (1) (2010) 50­53  53 
 

 
 

 
 

Table1. In vitro cytotoxic activities of triazolo‐thiadiazole compounds (5a­j) on growth of human tumor cell lines. 

Compound  X  R 
IC50 µMa  IC50 µMa 

PA­1b  OAW­42b  T47 Dc  MCFc 
5a  CH2COOCH2‐ ‐3‐chloro 0.63 72 20  0.70
5b  ‐CH2COOCH2 ‐4‐chloro 0.72 76 24  0.95
5c  ‐CH2COOCH2 ‐4‐nitro 1.25 >100 >100  24
5d  ‐CH2COOCH2 ‐2‐methoxy 2.50 84 >100  54
5e  ‐CH2COOCH2 ‐3,5‐dichloro 0.85 86 29  0.65
5f  ‐CH2‐  ‐3‐chloro 0.74 78 25  1.50
5g  ‐CH2  ‐4‐chloro 0.96 87 27  0.83
5h  ‐CH2  ‐4‐nitro 1.02 >100 75  20
5i  ‐CH2  ‐2‐methoxy 3.52 76 61  68
5j  ‐CH2  ‐3,5‐dichloro 0.92 87 74  25
Doxorubin  ‐  ‐  0.74 0.62 0.77  0.72

a 50 % cell viability concentration in micromol (µM). 
b Human ovarian cancer cell lines. 
c Human breast cancer cell lines. 

 
elemental  analysis)  of  all  the  synthesized  compounds were  in 
full agreement with the proposed structure. 

The  new  triazolo‐thiadiazole  derivatives  (5a­j)  were 
evaluated  for  in  vitro  cytotoxic  activity  by  methyl  thiazol 
tetrazolium  (MTT)  assay  method  against  four  human  cancer 
cell  lines;  two  ovarian  (PA‐1  and  OAW‐42)  and  two  breast 
(T47D and MCF‐7) cell lines. The IC50 values were calculated by 
dose depended curve and given in Table 1. It showed that some 
of  the  tested  compounds  (5a,  5b  and  5g)  exhibited  higher 
inhibitory  activity  and  5f  showed  equipotent  activity  against 
PA‐1  cell  line  in  comparison  with  the  standard  drug 
Doxorubicin  (10  µM).  Similarly,  the  compounds  5a  and  5e 
exhibited  higher  cytotoxic  activity  against  the  ovarian  cancer 
cell lines of MCF. The results of the biological activity revealed 
that the replacement of the halo phenyl group in the 6th position 
of the triazolo‐thiadiazole gives rise to more active compounds. 
All  the  synthesized  compounds  showed  moderate  activity 
against the cell lines of OAW‐42 and T47D. After comparing the 
cytotoxic activity  results of  compounds 5a­j,  it was  concluded 
that  the  incorporation  of  triazolo‐thiadiazole  moiety  in  aryl 
propionic acid group gives rise to enhanced anticancer activity. 
Also,  the  substitution  of  chloro  group  in  the  aryl  ring  at  3rd 
position  was  found  to  enhance  their  potency  especially  in 
compound  5a  against  the  PA‐1  and  MCF  human  cancer  cell 
lines. Substitution of triazolo‐thiadiazole in Aceclofenac moiety 
exhibited higher activity which may be due to the presence of a 
bulky  group  in  that  position.  Further  studies  to  acquire 
structural  activity  relationship  are  in  progress  in  our 
laboratory.  
 
Acknowledgement 
 

The  authors  greatly  acknowledge  their  thanks  to  Dr.  K.S. 
Lakshmi, Dean,  College  of  Pharmacy,  Sri  Ramasamy Memorial 
University, Chennai for providing the facilities to carry out this 
work. Also, we express our gratitude to Dr. Amit Deshpande for 
his assistance in cytotoxic assay. 

 
References 
 
[1]. Hill, D. L. Cancer Chemother. Pharmacol. 1980, 4, 215‐220. 
[2]. Nelson, J. A.; Rose, L. M.; Benette, L. Cancer Res. 1977, 37, 182‐187. 
[3]. Tsukamoto, K.;  Suno, M.;  Igarashi, K.; Kozai, Y.;  Sugino,  Y. Cancer Res. 

1975, 35, 2631‐2636. 
[4]. Goswami, B. N.; Kattaky, J. C. S.; Baruah, J. N. J. Hetercyclic. Chem. 1984, 

21, 1225‐1229. 
[5]. Khan, R. H.; Srivastava, R. A. K.; Rastogi, R. C. Indian J. Pharm. Sciences. 

1987, 49(2), 48‐51. 
[6]. Allen,  L.  B.;  Huffmann,  J.  H.;  Sidwell,  R. W. Antimicro. Ag.  Chemother. 

1973, 3, 534‐535. 
[7]. Sabrina, B. F.; Marilia, S. C.; Nubia, B.  J. S. B.; Marcelo, S. G.; Marlene, M. 

C.; Warner, B. K.; Vitro, F. F. Eur. J. Med. Chem. 2007, 42, 1388‐1395. 
[8]. Hart, C. Am. Chem. Soc. 1999, 2, 20‐31. 
[9]. David, W. A.;  Thomas.  L.  L.,  Foye’s  Principles  of Medicinal  Chemistry, 

Fifth ed., Lippincott Williams & Wilkins. London. 
[10]. Karabasanagouda,  T.;  Adhikari,  A.  V.;  Suchethasettey,  N.  Eur.  J. Med. 

Chem. 2007, 42, 521‐529 
[11]. Demirbas, N.; Demibras, A.; Karaoglu,  S. A.;  Celik,  E. Arkivoc. 2005, 1, 

75‐91. 
[12]. Invidiata, F. P.;  Simoni, D.; Scintu, F.; Pinna, N. Farmaco. 1996, 51, 659‐

664. 
[13]. El Khawass, S. M.; Khalli, M. A.; Hazza, A. A.; Bassiouny, A.; Loutfy, N. F. 

Farmaco. 1989, 44, 703‐709. 
[14]. Al‐Masoudi, N. A.; Al‐Soud, Y. A. Nucleos. Nucleot. Nucleic. Acids. 2008, 

27, 1034‐1044. 
[15]. Amir, M.; Harish, K.; Javed, S. A. Eur. J. Med. Chem. 2008, 43, 2056‐2066. 
[16]. Guniz Kuchkguzel, S.; Ilkay, K.; Esra, T.; Selvim, R.; Fikrettin, S.; Medine, 

G.; Erik, D. C.; Levent, K. Eur. J. Med. Chem. 2007, 42, 893‐901. 
[17]. Amir,  M.;  Kumar,  H.;  Javed,  S.  A.  Bioorg. Med.  Chem.  Lett.  2007,  17, 

4504‐4508. 
[18]. Jeffrey, M. E.; Linda, S. A.; Andrew, O. M. Meth.  Cell Sci. 2005, 11, 15‐17.