Размещено на http://allbest.ru

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Імені В.Н. КАРАЗІНА

УДК 661.718.1:547.587.51+667.287.4

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора хімічних наук

ОНІЄВІ ПОХІДНІ НІТРОГЕНОВМІСНИХ ГЕТЕРОЦИКЛІВ І КУМАРИНУ: СИНТЕЗ І ВЛАСТИВОСТІ

02.00.03 - органічна хімія

ЯГОДИНЕЦЬ Петро Іванович

Харків - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича Міністерства освіти і науки України

Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, професор Толмачов Олексій Іванович, Інститут органічної хімії НАН України, м. Київ, провідний науковий співробітник;

доктор хімічних наук, професор Колос Надія Миколаївна, Харківський національний університет імені В.Н Каразіна, професор кафедри органічної хімії;

доктор хімічних наук, професор Новіков Володимир Павлович, Національний університет “Львівська політехніка”, завідувач кафедри технології біологічно активних сполук, фармації та біотехнології.

Захист відбудеться “_14_” __березня__ 2008 року о __14⁰⁰__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.14 Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4, ауд. 7-80).

З дисертацією можна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна (Україна, 61077, м. Харків, пл. Свободи, 4).

Автореферат розісланий “_01_” __лютого__ 2008 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої радиПанченко В. Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Інтенсивний розвиток хімії фосфор- і нітрогено-вмісних органічних сполук зумовлений їхнім значним науковим і практичним значенням. Деякі з них є незмінними об'єктами для дослідження і розв'язання загальних проблем органічної хімії, а інші мають цінні для практики властивості. Серед них чільне місце посідають онієві похідні, які містять гетероциклічні системи піридину, хіноліну, фурану, індолу, ізатину, антипірину, кумарину. Інтерес до вивчення таких систем викликаний тим, що фрагменти цих гетероциклів входять до структур багатьох природних і біологічно активних сполук.

Хоча фосфонієві солі з нітрогеновмісними гетероциклічними системами і вивчені, однак бісчетвертинні солі, які містять дві онієві групи (фосфонієву та четвертинний атом нітрогену гетероциклу), практично не досліджені.

Розробка способів синтезу та вивчення реакційної здатності фосфонієвих сполук, що містять фурановий, антипіриновий та кумариновий фрагменти, є науково обгрунтованою проблемою, оскільки сполуки такого типу - перспективні реагенти в органічному синтезі.

Для досліджень в області теорії кольоровості представляє інтерес синтез ціанінових барвників, що містять у шостому положенні хінолінієвого ядра стириловий фрагмент і вивчення ступеня його електронного впливу на їх спектральні характеристики.

Актуальна, на наш погляд, проблема дослідження впливу триметиленових і диметиленових фрагментів у ціанінових барвниках, отриманих на основі четвертинних солей 1,2,3,4-тетрагідроакридинію та циклопента[b]хінолінію, на максимуми їх смуг поглинання.

Крім декількох прикладів, у літературі не використовувалися моночетвертинні солі хінолінію в синтезі бісціанінових барвників, які виявилися зручними об'єктами для вивчення взаємодії двох хромофорів. Тому розробка препаративних методів одержання нових типів функціональнозаміщених гетероциклічних систем і дослідження їхніх властивостей актуальна як у науковому, так і в практичному плані.

Зв'язок роботи з науковими планами і темами. Дисертаційна робота виконувалась у рамках планової бюджетної тематики кафедри органічної хімії (до 1995 р.) та кафедри фізичної та органічної хімії Чернівецького державного (тепер національного) університету імені Юрія Федьковича, а також згідно з проектом “Розробка методів синтезу та дослідження реакційної здатності нових фосфор- і нітрогеновмісних онієвих сполук, які проявляють високу біологічну активність” (№ держреєстрації 0193U009931), який входив до координаційного плану Міністерства освіти і науки України.

Здобувачем здійснено синтез онієвих похідних нітрогеновмісних гетероциклів і кумарину, а також вивчена їх будова та хімічні властивості. На основі результатів біологічних досліджень установлена залежність активності сполук від їх структури.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи полягала у розробці методів синтезу, дослідженні будови та реакційної здатності онієвих похідних піридину, хіноліну, фурану, індолу, ізатину, антипірину, кумарину. Досягнення поставленої мети вимагало вирішення наступних задач:

· синтез і дослідження хімічних властивостей фосфор- і нітрогеновмісних онієвих сполук на основі ацетил- і галогенацетилпохідних ароматичних і гетероциклічних систем;

· вивчення спектрального впливу стирилового фрагмента у хіноціанінових барвниках, а також установлення залежності поглинання ціанінових барвників на основі четвертинних солей хінолінію, що містять поліметиленові фрагменти, від розміру останніх;

· синтез на основі солей 4-метилхінолінію і 4-метилпіридинію, що містять карбометиленовий фрагмент біля атома нітрогену, бісціанінових барвників і дослідження взаємодії у них двох хромофорів та їх просторового розташування;

· пошук серед синтезованих сполук потенційно біологічно активних речовин.

Об'єкт дослідження: похідні нітрогеновмісних гетероциклів, фурану та кумарину; реакції кватернізації та конденсації.

Предмет дослідження: хімія онієвих похідних нітрогеновмісних гетероциклів і кумарину, що охоплює розробку методів синтезу і вивчення їх властивостей; ціанінові барвники з двома хромофорами і дослідження їх взаємодії; скринінг біологічно активних речовин.

Методи дослідження: органічний синтез, спектральні методи (УФ, ІЧ, ¹Н ЯМР спектроскопія), тонкошарова хроматографія, елементний аналіз, квантово-хімічні розрахунки.

Наукова новизна одержаних результатів:

Розроблено метод одержання бісчетвертинних сполук за реакцією Ортолєва-Кінга з використанням солей фосфонію, що містять ацетилвмісні фрагменти біфенілу, дифенілметану та дифенілетану.

Установлено, що 4-нітробензоїлазид взаємодіє з 3-індолілкарбометилентри-фенілфосфорілідом по типу 1,3-диполярного циклоприєднання з одержанням сполуки індолу, що містить у третьому положенні 1,2,3-триазольний фрагмент.

Уперше здійснено синтез фосфонієвих похідних на основі 2-ацетил-5-бромо-метилфурану, 4-(хлорацетил)антипірину, 3-(бромацетил)кумарину, -5,6-бензоку-марину, -6,8-дихлорокумарину, -6-фенілазокумарину і досліджено їх хімічні властивості.

Установлено, що напрямок взаємодії кумариновмісних карбометилентрифенілфосфорілідів з алкілюючими агентами залежить від природи останніх, так з метилйодидом і 4-нітробензилбромідом утворюються продукти С-алкілювання, в той час як з етилйодидом - О-алкілювання.

На основі кумариновмісних ,-ненасичених кетонів уперше одержано сполуки кумарину, в яких у третьому положені знаходяться фрагменти ізоксазоліну, піразоліну, 5,6-дигідро-2-піримідинтіону, бензодіазепіну, бензопіранодіазепіну, бензотіазепіну, ізоксазолу, піразолу і нікотинонітрилу.

Знайдено, що при взаємодії 3-[арил (нафтил) аміноацетил] кумаринів з натрій тіоціанатом утворюються 3-[1-арил (нафтил) -2 - меркаптоімідазоліл-4] кумарини, які в присутності нітратної кислоти легко десульфуризуються до відповідних імідазолів.

Уперше показано, що шляхом циклоконденсацій 3-(тіоціанатоацетил)ку-маринів можуть бути отримані похідні 2-імінотіазолінів, 9Н-тіазол(3,2-а)хіназолі-нів, 5-імінотіадіазолінів і 1,6-дигідропіридазину.

Одержано хіноціанінові барвники, в яких у шостому положенні хінолі-нієвого циклу знаходиться стириловий фрагмент і проведено дослідження їх спектральних властивостей.

Установлено, що у стирилах і несиметричних триметинціанінах, одержаних на основі четвертинних солей 1,2,3,4-тетрагідроакридинію, триметиленові місткові угруповання не впливають на положення смуг поглинання барвників. Це свідчить про наявність стеричних ефектів у молекулах досліджуваних барвників, що приводить до порушення супряження в їх хромофорних системах. Аналогічні барвники, які містять диметиленові місткові угруповання, забарвлені глибше, що зумовлено взаємодією електронів цих угруповань з -електронною системою барвника за рахунок гіперкон'югації.

Досліджено вплив природи містка між атомами нітрогену хінолінієвих ядер у бісхіноціанінових барвниках на їх спектри поглинання, а також на величину кутів між хромофорами і ступінь їх взаємодії.

Установлено, що моночетвертинні солі 4-метилхінолінію і 4-метилпіриди-нію, які містять карбометиленовий фрагмент біля атома нітрогену, здатні вступати в конденсацію як по метильній, так і по метиленовій групі з утворенням бісціанінових барвників нового типу. У них уперше виявлена взаємодія несупряжених ціанінових і мероціанінових хромофорів. Цей ефект проявляється в зміщенні максимумів смуг поглинання бісціанінів у порівнянні з максимумами смуг поглинання “материнських” барвників. На основі аналізу їх спектрів поглинання, результатів квантово-хімічних розрахунків молекулярної геометрії та характеристик електронних переходів вивчено просторове розташування хромофорів у бісціанінових барвниках.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці зручних підходів до отримання ряду онієвих похідних нітрогеновмісних гетероциклів і кумарину, які відіграють важливу роль у препаративних синтезах нових типів сполук. Вони виявилися також перспективними об'єктами для пошуку біологічно активних речовин.

Установлено, що фосфонієва сіль з індольним циклом “Індофор” RCOCH₂PPh₃Cl (R3-індоліл) є ефективним стимулятором росту зернових культур і картоплі. Практичний інтерес для кормовиробництва являє також четвертинна сіль бензо[f]хінолінію 4-BrCH₂COC₆H₄COCH₂ZBr (Zбензо[f]хіноліній). При її використанні підвищується приріст живої ваги тварин і зменшуються витрати кормів. Серед нітрогеновмісних четвертинних солей з індольним циклом знайдено препарати, які виявляють активність до грампозитивних бактерій. Солі з кумариновим циклом виявились активними до грампозитивних бактерій і дріжджових грибів. Аналогічну вибіркову активність виявляють кумариновмісні фосфонієві солі, фосфоріліди, б,в-ненасичені кетони, а також 3-[бромо(тіоціанато)ацетил]кумарини. Виявлена на щурах протипухлинна активність сполук кумарину з 2-меркаптоімідазольним циклом.

Одержана нова світлочутлива композиція, яка містить напівпровідниковий фотокаталізатор ТіО₂ і бісхіноціаніновий барвник - сенсибілізатор.

Особистий внесок здобувача є визначальним на всіх етапах дослідження і полягає в загальній постановці проблеми та обгрунтуванні завдання, у виборі об'єктів дослідження, інтерпретації та узагальненні експериментальних даних, отриманих не лише самостійно, а й у співавторстві з іншими дослідниками.

Дослідження антимікробної та протигрибкової активності проведено в науково-дослідному Інституті медико-екологічних проблем МОЗ України (м. Чер-нівці). Протипухлинна активність досліджена на кафедрі біохімії, а синтез світло-чутливої композиції здійснено на кафедрі фізичної хімії та екології хімічних виробництв Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідалися на XVI, XVII, XVIII Українських конференціях з органічної хімії (Тернопіль, 1992 р.; Харків, 1995 р. та Дніпропетровськ, 1998 р.). Крім того, вони були представлені на IV Всесоюзному симпозіумі з органічного синтезу (Москва, 1984 р.), VIII Всесоюзній конференції з хімії фосфорорганічних сполук, присвяченій 80-річчю реакції О.Є. Арбузова (Казань, 1985 р.), IV Всесоюзній конференції з хімії нітрогеновмісних гетероциклічних сполук (Новосибірськ, 1987 р.), XIV Менделєєвському з'їзді з загальної і прикладної хімії (Москва, 1989 р.), I Всесоюзній конференції з теоретичної органічної хімії (Волгоград, 1991 р.), Міжнародній конференції “Навколишнє середовище і здоров'я” (Чернівці, 1993 р.), Міжнародній науково-практичній конференції “Селекція, насінництво і технології вирощування польових культур” (Чернівці, 1996 р.), Ukrainian-Austrian symposium “Agriculture: science and practice” (Lviv, 1996 р.), International conference chemistry of nitrogen containing heterocycles (Kharkiv, 2003 р.), Українській конференції “Домбровські хімічні читання 2005” (Чернівці, 2005 р.), VIII Міжнародній науково-практичній конференції “Наука і освіта 2005” (Дніпропетровськ, 2005 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 21 стаття в наукових фахових виданнях, отримано 2 авторських свідоцтва та тези 20 доповідей на наукових конференціях.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, дев'яти розділів і списку літератури, який містить 400 найменувань. У першому і на початку третього, а також у п'ятому і сьомому розділах поданий огляд літератури з даних тем. Другий, третій, четвертий, шостий і восьмий розділи присвячені обговоренню власних досліджень. У дев'ятому розділі узагальнені дані про практично корисні властивості різноманітних онієвих сполук та їх похідних, отриманих у результаті проведених досліджень.

Робота містить 91 схему, 77 таблиць та 2 рисунки. Повний обсяг роботи складає 300 сторінок.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми, визначено мету і завдання дослідження, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

Розділ 1. Піридиній- і хінолінійвмісні фосфонієві солі: У розділі систематизовано дані методів синтезу фосфонійонієвих солей і вивчення їх хімічних властивостей.

Розділ 2. Фосфонійонієві солі з ароматичними та гетероциклічними радикалами: Нами показано можливість одержання фосфонійонієвих сполук з використанням ацилфосфонієвих солей у реакції Ортолєва-Кінга. Синтез вихідних солей 2.1-2.3 здійснено взаємодією трифенілфосфіну (РРh₃) з відповідними бромокетонами: 4-бромацетил-4-ацетилбіфенілом, 4-бромацетил-4-ацетилдифенілмета-ном, 4-бромацетил-4-ацетилдифенілетаном. Отримані солі у вигляді йодидів вводили в конденсацію з йодом і гетероциклічними основами - піридином, хіноліном, 2-амінопіридином, у результаті якої синтезовано бісчетвертинні солі 2.4-2.12 (схема 1). В УФ спектрах солей 2.4-2.12, окрім максимумів смуг поглинання, які характерні для вихідних четвертинних солей, виявлена смуга комплексу з переносом заряду в області 351-362 нм.

Розроблено метод одержання фосфонійонієвих солей на основі 2-ацетил-5-метилфурану. З цією метою здійснено його бромування по метильній групі N-бро-мосукцинімідом (NBS) у тетрахлориді карбону. Отриманий термічно нестабільний 2-ацетил-5-бромометилфуран вводили в реакцію нуклеофільного заміщення з РРh₃, у результаті якої синтезована фосфонієва сіль 2.13. Подальше її бромування діоксандибромідом (ДДБ) приводить до бромацетильної сполуки 2.14, при взаємодії якої з РРh₃, піридином, бензо[f]хіноліном і диметилсульфідом одержані фосфонійонієві солі 2.15-2.18 (схема 2).

Наявність у сполуці 2.14 бромацетильної групи дало можливість здійснити ряд реакцій гетероциклізацій з 2-амінопіридином, 2-амінотіазолом, тіоацетамідом і одержати гідроброміди фуранофосфонієвих похідних імідазо[1,2-a]піридину 2.19, імідазо[2,1-b]тіазолу 2.20 і 2-метилтіазолу 2.21.

Установлено, що при дії натрій етилату на бісфосфонієву сіль 2.15 утворюється бісілід, який містить стабілізовану супряженням і нестабілізовану фосфорілідну групи. Він взаємодіє з n-діетиламінобензальдегідом селективно, тобто по карбаніону нестабілізованого ілідного фрагмента з утворенням похідного вінілфурану 2.22, реакція якого з бензальдегідом приводить до , -ненасиченого кетону 2.23. Доказом його утворення є зустрічний синтез з використанням фосфонієвої солі 2.13 в міжфазному варіанті реакції Віттіга з n-діетиламінобензальдегідом. Конденсація одержаної сполуки 2.24 з бензальдегідом приводить до продукту 2.23, аналітичні та спектральні характеристики яких ідентичні.

Розділ 3. Онієві похідні індолу, ізатину й антипірину: У розділі зроблено короткий огляд шляхів одержання нітрогеновмісних четвертинних солей з індольним циклом. Розглянуто синтез фосфонієвих солей та фосфорілідів, що містять індольний і піразолоновий цикли, а також їх хімічні й спектральні властивості. З метою розширення межі синтетичного використання 3-(хлорацетил)індолу в синтезі онієвих сполук нами його основі і похідних піридину та хіноліну одержано ряд четвертинних солей RCOCH₂ZX 3.1-3.5 [R3-індоліл; ZN-2-метилпіридиній (3.1), N-4-метилпіридиній (3.2), N-хіно-ліній (3.3), N-4-метилхіноліній (3.4), N-бензо[f]хіноліній (3.5); ХCl, І].

Зручним способом синтезу індоловмісних гетероциклів є використання 3-(хлорацетил)індолу в реакції циклоконденсації. При його взаємодії з тіоацетамідом утворюється 2,4-дизаміщений тіазол, алкілювання якого в диметилформаміді метилйодидом приводить до 4-(3-індоліл)-2,3-диметилтіазоліййодиду. По активній метильній групі одержаної солі проведена конденсація з n-диметиламінобенз-альдегідом, n-нітробензальдегідом, n-метоксибензальдегідом і n-нітрозодиметил-аніліном, у результаті якої синтезовано відповідні барвники 3.6-3.9 (схема 3), смуги поглинання яких наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Спектральні характеристики барвників 3.6-3.9

Барвник	R1	лмакс., нм (lg е) (в етанолі)	Барвник	R1	лмакс., нм (lg е) (в етанолі)
3.6	N(CH3)2	504 (4.25)	3.8	OCH3	494 (4.05)
3.7	NO2	480 (3.92)	3.9	N(CH3)2	528 (3.94)

Як видно із табл. 1, знаходження індольного циклу в системі барвника 3.6 приводить до зміщення максимуму смуги поглинання в довгохвильову область на 34 нм у порівнянні з відомим барвником, одержаним на основі N-етил-2,4-диме-тилтіазолію (_макс. 470 нм). Максимум смуги поглинання азастирилового барвника 3.9 зміщений у довгохвильову область на 24 нм у порівнянні з барвником 3.6. Це явище характерно і для інших барвників такого типу.

Установлено, що синтезований нами раніше індоловмісний фосфорілід RCOCHPPh₃ (R3-індоліл) взаємодіє з 4-нітробензоїлазидом по типу 1,3-диполярного циклоприєднання з утворенням сполуки індолу 3.10, що містить 1,2,3-триазольний цикл.

У результаті взаємодії ізатину з 3-ацетилкумарином отримано кетол 3.11. Цікаво, що в етанольному розчині хлоридної кислоти кетол легко дегідратується з утворенням 3-(3-кумариніл-карбометилен)-2-індолону 3.12. Однак при нагріванні його у суміші оцтової та сульфатної кислот він перетворюється в 2-(3-кумариніл)-4-карбоксихінолін 3.13. Здійснена взаємодія N-хлорометилізатину з гетероциклічними основами, а також з РРh₃, у результаті якої одержано онієві похідні RCH₂ZCl 3.14-3.18 [R1-іза-тиніл; ZN-піридиній (3.14), N-2-метилпіридиній (3.15), N-4-метилпіридиній (3.16), N-бензо[f]хіноліній (3.17), трифенілфосфоній (3.18)].

Уперше здійснено синтез фосфонієвих солей на основі 4-(хлорацетил)антипірину. Виділити хлорид фосфонієвої солі нам не вдалося, тому сіль виділяли у вигляді перхлорату, броміду та йодиду. При дії водного розчину поташу на фосфонієві солі 3.19-3.21 відбувається відщеплення елементів кислоти з утворенням фосфоріліду 3.22, який при нагріванні в толуені з ароматичними альдегідами утворює ненасичені кетони RCHCHCOR¹ 3.23-3.27 [RC₆H₅ (3.23), 4-BrC₆H₄ (3.24), 4-O₂NC₆H₄ (3.25), 4-(CH₃)₂NC₆H₄ (3.26), 4-піридил (3.27); R¹4-антипірил]. Зауважимо, що реакція електрофільного приєднання до РС зв'язку фосфоріліду 3.22 фенілдіазонійтетрафлуороборатів супроводжується переміщенням атома гідрогену від метинової групи до нітрогену, сусіднього з ароматичним радикалом, внаслідок чого відбувається перетворення фосфонієвих азосполук у більш стійкі арилгідразони BF₄Ph₃PC(COR)NNHC₆H₄R¹-4 3.28-3.31 [R4-антипірил; R¹H (3.28), Br (3.29), NO₂ (3.30), Cl (3.31)].

Розділ 4. Фосфонієві та гетероциклічні похідні кумарину: На початку розділу зроблено короткий літературний огляд фосфоровмісних сполук кумарину, дані якого засвідчують, що хімія фосфонієвих похідних на основі 3-(бромацетил)кумарину не досліджена.

Нами вперше здійснений синтез і вивчено властивості ацетилфосфонієвих солей кумаринів. Для цього використані: 3-(бромацетил)кумарин 4.3, -5,6-бен-зокумарин 4.4, -6,8-дихлорокумарин 4.5, -6-фенілазокумарин 4.6, синтез яких здійснено бромуванням відповідних 3-ацетилпохідних. 3-(Бромацетил)кумарини при нагріванні з РРh₃ у бензені утворюють фосфонієві солі 4.7-4.10, обробка яких 10% водним розчином К₂СО₃ приводить до фосфорілідів 4.11-4.14 (схема 4).

3-(Бромацетил)кумарини 4.3-4.5 легко вступають у реакцію з NaN₃ утворюючи 3-(азидоацетил)кумарини RCOCH₂N₃ 4.15-4.17. Взаємодія отриманих продуктів з РРh₃ приводить до фосфазоацетилкумаринів RCOCH₂NPPh₃ 4.18-4.20, які з 4-нітробензальдегідом дають відповідні азометини RCOCH₂NCHC₆H₄NO₂-4 4.21-4.23 [R=3-кумариніл (4.21), 3-(5,6-бензокума-риніл) (4.22), 3-(6,8-дихлорокумариніл) (4.23)].

Наявність нуклеофільного центру на ілідному С-атомі фосфорілідів 4.11-4.14 характеризує їх як особливий вид карбаніонів, що дає можливість не тільки одержувати за Віттігом ненасичені кетони, але і використовувати їх у реакціях електрофільного приєднання, які приводять до утворення нових фосфорорганічних сполук.

Установлено, що фосфоріліди 4.11, 4.12 при дії еквімолярної кількості брому в суміші (СНСl₃/CCl₄) при кімнатній температурі з кількісним виходом утворюють -бромофосфонієві солі 4.24, 4.25. При обробці цих солей у ДМФА водним розчином калій карбонату відбувається відщеплення бромоводню й утворюються -бромозаміщені фосфоріліди 4.26, 4.27. Аналогічні сполуки 4.24-4.27 також утворюються безпосереднім бромуванням NBS як фосфонієвих солей 4.7, 4.8, так і фосфорілідів 4.11, 4.12. Нуклеофільний характер фосфорілідів також проявляється і при взаємодії з галогеналкілами. При дії на фосфоріліди 4.11-4.13 метилйодиду ефективно здійснюється взаємодія між ним і ілідним атомом карбону з утворенням продуктів С-алкілювання 4.31-4.33 (схема 4). Взаємодія 4-нітро-бензилброміду супроводжується, очевидно, перегрупуванням, утворених на першій стадії продуктів О-алкілювання, що приводить до більш стабільних С-4-ні-тробензилфосфонієвих солей 4.34-4.36. При використанні етилйодиду утворюються продукти О-алкілювання 4.28-4.30, що зумовлено, імовірно, просторовими перешкодами підходу етилйодиду до ілідного центру. Утворення аналогічних продуктів алкілювання характерно і для інших карбофосфорілідів такого типу.

Будова продуктів О-і С-алкілювання узгоджується з даними ПМР спектроскопії. Так, у сполуки 4.28 виявляються сигнали при 1.28 (триплет, 3Н, СН₃), 3.95 (квартет, 2Н, СН₂), 5.68 м.ч. (синглет, 1Н СНР), а сполука 4.31 характеризується сигналами при 1.38 (дублет, 3Н, СН₃) та 4.75 м.ч. (квартет, 1Н, СНР). У спектрі сполуки 4.34 спостерігаються сигнали при 3.90 (дублет, 1Н, СН₂), 4.52 м.ч. (триплет, 1Н, СНР). Сигнали протонів ароматичних ядер і протонів піранонового циклу виявляються в областях 7.4-8.2 і 8.58-8.60 м.ч. відповідно.

Вивчена також реакція електрофільного приєднання до РС зв'язку фосфорілідів 4.11-4.13 4-нітрофенілдіазонійтетрафлуороборату. Встановлено, що вона супроводжується перетворенням проміжних азосполук у 4-нітрофенілгідра-зони BF₄Ph₃PC(COR¹)NНNC₆H₄NO₂-4 4.37-4.39, обробка яких водним розчином калій карбонату приводить до азофосфорілідів Ph₃PC(COR¹)NNC₆H₄NO₂-4 4.40-4.42 [R¹=3-кумариніл (4.40), 3-(5,6-бензокумариніл) (4.41), 3-(6,8-дихлорокума-риніл) (4.42)]. Нами вперше досліджена реакція Віттіга фосфорілідів 4.11-4.14 з ароматичними та гетероциклічними альдегідами, у результаті якої синтезовано ненасичені кетони 4.43-4.59 (схема 4). Використання в реакції Віттіга бензальдегіду і 4-гідроксибензальдегіду приводить до утворення ,-ненасичених кетонів з невеликим виходом. Використовуючи конденсацію альдегідів з 3-ацетил-кумарином і 3-ацетил-5,6-бензокумарином у хлороформі в присутності піперидину нами були синтезовані халкони R¹COCHCHR² 4.60-4.62 [R¹3-кумариніл, R²4-HOC₆H₄ (4.60); R¹3-(5,6-бензокумариніл), R²C₆H₅ (4.61), 4-HOC₆H₄ (4.62)]. Їх вихід складає 74-91%.

Використовуючи синтетичні можливості фрагменту СОСНСН синтезованих халконів, нами розроблено умови синтезу сполук кумарину, що містять у третьому положенні різні гетероциклічні фрагменти. Так, взаємодією ненасичених кетонів 4.43, 4.60, 4.51, 4.62, 4.54 з гідроксиламін гідрохлоридом, а конденсацією халконів 4.43, 4.61 з гідразингідратом в етанолі і халкону 4.61 з фенілгідразином в оцтовій кислоті одержано похідні кумаринів з ізоксазоліновими 4.63-4.67 і піразоліновими 4.68-4.70 фрагментами. На основі халкону 4.61 і тіосечовини здійснено синтез 3-[5,6-дигідро-6-феніл-2(1Н)-тіоксопіримідил-4]-5,6-бензокумарину 4.71. Здійснені циклоконденсації халконів 4.60, 4.62, 4.54 з орто-фенілендіаміном, а 4.43, 4.61 з 3,4-діамінокумарином, у результаті яких одержано сполуки відповідно з 2,3-дигідро-1Н-1,5-бензодіазепіновими 4.72-4.74 і бензопіранодіазепіновими ядрами 4.75, 4.76. При взаємодії халкону 4.43 з орто-амінотіофенолом отримано 2,3-дигідро-1,5-бензотіазепіновмісний кумарин 4.77.

На основі б,в-дибромідів кетонів RCOCHBrCHBrC₆H₅ 4.78, 4.79 [R3-ку-мариніл (4.78), 3-(5,6-бензокумариніл) (4.79)], синтезованих реакцією електрофільного приєднання брому до подвійного зв'язку халконів 4.43, 4.61, і гідроксиламін гідрохлориду та фенілгідразину одержано сполуки кумарину, що містять системи ізоксазолу 4.80, 4.81 і піразолу 4.82, 4.83.

Розроблено умови взаємодії 1-[3-(5,6-бензокумариніл)]-3-фенілпропен-1-ону 4.61 з малонодинітрилом та амоній ацетатом, у результаті якої одержано заміщений нікотинонітрил 4.84, який може існувати у двох таутомерних формах.

У сполуки 4.84 смуга н (СN) виявляється при 2220 см^-1, а смуги при 3470 см^-1 і 1630 см^-1 слід віднести до коливань н (NH) і (NH₂) відповідно.

Реакцією 3-(бромацетил)кумаринів 4.3, 4.4 з ароматичними амінами, синтезовано 3-[арил(нафтил)аміноацетил]кумарини 4.85-4.97. Установлено, що взаємодія цих сполук з натрій тіоціанатом при кип'ятінні у метанолі в присутності хлоридної кислоти приводить до 3-[1-арил(нафтил)-2-меркаптоімідазоліл-4]кумаринів 4.98-4.110, при обробці яких 15%-ною нітратною кислотою відбувається десульфуризація з утворенням відповідних імідазолів 4.111-4.123 (схема 5).

Різні типи гетероциклічних похідних кумаринового ряду можна одержувати на основі 3-(тіоціанатоацетил)кумаринів RCOCH₂SCN 4.124, 4.125 [R3-кумариніл (4.124), R=3-(5,6-бензокумариніл) (4.125)], синтез яких здійснено взаємодією бромацетилпохідних 4.3, 4.4 з натрій тіоціанатом. Так, реакцією похідних 4.124, 4.125 з анілін гідрохлоридом в ізопропіловому спирті в присутності каталітичних кількостей хлоридної кислоти одержано сполуки кумарину, що містять гідрохлориди 2-імінотіазолінових фрагментів, обробка яких натрій ацетатом приводить до відповідних основ 4.126, 4.127. Їх використання в конденсації з параформальдегідом у безводному толуені дало можливість отримати похідні кумаринів 4.128, 4.129 з 9Н-тіазол[3,2-а]хі-назоліновими ядрами (схема 6).

Спектр ПМР сполуки 4.126 містить сигнали протонів при 5.82 (синглет, 1Н, CNH), 6.70-7.85 (мультиплет, 9Н ароматичних ядер і CCH), 8.58 м.ч. (синглет, 1Н, 4-Н піранонового циклу). У спектрі сполуки 4.128 містяться сигнали протонів при 4.70 (синглет, 2Н, N-CH₂), 6.60-8.00 (триплет, 8Н ароматичних ядер і CCH), 8.65 м.ч. (синглет, 1Н, 4-Н піранонового циклу).

Виявлено, що сполуки 4.124, 4.125 також вступають у реакцію азосполучення по активних метиленових групах з 4-нітрофенілдіазоній-хлоридом, що використано для одержання похідних кумарину з 5-імінотіадіазоліновими фрагментами 4.130, 4.131.

Нами розроблений і інший підхід використання 3-(тіоціанатоацетил)кумаринів, в орга-нічному синтезі. Так, здійснена взаємодія сполуки 4.125 з етилціаноацетатом, у результаті якої одержано продукт 4.132, який в присутності натрій ацетату реагує по метиленовій групі з фенілдіазонійхлоридом з утворенням полізаміщеного 1,6-дигідро-піридазину 4.133 (схема 7).

Установлено, що продукт 4.133 може бути отриманий і іншим шляхом. На основі сполуки 4.125 і малонодинітрилу здійснено синтез продукту 4.134, подальша його взаємодія з фенілдіазонійхлоридом приводить до 6-іміно-1,6-ди-гідропіридазину 4.135, іміногрупа якого легко переходить в оксогрупу при кип'ятінні в етанолі в присутності водного розчину натрій гідроксиду. Будова синтезованих сполук 4.132-4.135 добре узгоджується з даними ІЧ та ПМР спек-троскопії.

Нами також досліджено гетероциклізації 3-(бромацетил)кумарину 4.3 та його похідних 4.4, 4.6 з тіоацетамідом, тіосечовиною, бензоїлтіосемікарбазидом, 2-амінотіазо-лом, 2-амінопіридином, 2-амінопіримідином, 6-амінопурином і орто-фенілендіаміном, у результаті яких синтезовано сполуки кумаринів, що містять у третьому положенні гідроброміди гетероциклічних систем тіазолу 4.136-4.140, імідазо[2,1-b]тіазолу 4.141-4.143, імідазо[1,2-a]піридину 4.144-4.146, імідазо[1,2-a]піримідину 4.147-4.149, імідазо[2,1-i]пурину 4.150-4.152, 1,2-дигідрохіноксаліну 4.153-4.155. На основі сполуки 4.4 і орто-амінофенолу одержано 2Н-1,4-бензоксазиновмісний 5,6-бензокумарин 4.156.

З метою одержання нових потенційно біологічно активних сполук нами здійснена взаємодія 3-(бромацетил)кумаринів 4.3-4.6 з гетероциклічними основами, у результаті якої отримано ряд кумариновмісних четвертинних солей RCOCH₂ZBr 4.157-4.178, [R3-кумариніл, ZN-4-метилпіридиній (4.157), N-2-метилхіноліній (4.158), N-4-метилхіноліній (4.159), N-бензо[f]хіноліній (4.160); R3-(5,6-бензокумариніл), ZN-піридиній (4.161), N-2-метилпіридиній (4.162), N-4-метилпіридиній (4.163), N-хіноліній (4.164), N-2-метилхіноліній (4.165), N-4-ме-тилхіноліній (4.166), N-бензо[f]хіноліній (4.167), R3-(6,8-дихлорокумариніл), ZN-піридиній (4.168), N-4-метилпіридиній (4.169), N-хіноліній (4.170), N-4-ме-тилхіноліній (4.171), N-бензо[f]хіноліній (4.172); R3-(6-фенілазокумариніл), ZN-піридиній (4.173), N-2-метилпіридиній (4.174), N-4-метилпіридиній (4.175), N-хіноліній (4.176), N-4-метилхіноліній (4.177), N-бензо[f]хіноліній (4.178)].

Розділ 5. Синтез і спектри поглинання хіноціанінових барвників: У розділі наведено літературні дані залежності спектрів поглинання хіноціанінів симетричної та несиметричної будови від електронної природи замісників у їх молекулах.

Розділ 6. Хіноціанінові барвники, що містять стирилові замісники, ди- і триметиленові місткові угруповання: З метою дослідження впливу стирилового фрагмента у шостому положенні хінолінієвого ядра на спектральні властивості ціанінових барвників, нами здійснено їх синтез на основі солей N-бензил-2(4)-метил-6-стирилхінолінійперхлоратів 6.2, 6.3, які були одержані взаємодією 4-бензиламіностильбену С₆Н₅СНСНС₆Н₄NHCH₂C₆H₅-4 6.1, як з вінілацетатом у присутності хлоридної кислоти в умовах реакції Дебнера-Міллера, так і з ацетоном і формальдегідом в умовах реакції Баєра. Конденсацією солей з n-диметиламінобензальдегідом (А), одержано стирилові барвники: 6.4, 6.5, а з 1,3,3-триметил-2-формілметиленіндоліном (Б) і ортоестером мурашиної кислоти (В) - карбоціанінові барвники 6.6-6.9, смуги поглинання яких наведені в табл. 2.

Таблиця 2

Спектральні характеристики хіноціанінових барвників 6.4-6.9

Барвник	n	макс., нм (в етанолі)	Барвник	n	макс., нм (в етанолі)
6.4	2	562 (548)	6.7	4	630 (604)
6.5	4	578 (564)	6.8	2	650 (614)
6.6	2	589 (561)	6.9	4	746 (716)

Дані табл. 2 показують, що введення в молекулу стирилових і карбоціанінових барвників стирилового фрагмента приводить до зміщення смуг поглинання в довгохвильову область у порівнянні з N-бензил(етил)незаміщеними барвниками, смуги поглинання яких наведені в дужках. Поглиблення кольору може бути пояснено за рахунок подовження -супряженої системи барвників, завдяки чому у симетричних барвниках цей ефект більший у порівнянні з барвниками несиметричної будови.

Нами досліджено вплив ди- і триметиленових місткових угруповань на спектральні властивості хіноціанінів. Для синтезу вихідних четвертинних солей, нами використані конденсації 2-аміно-5-хлоро(бромо)бензофенонів з циклогексаноном і циклопентаноном, які протікають у оцтовій кислоті в присутності сульфатної кислоти. Синтезовані гетероциклічні основи 6.10-6.13 кватернізували мети-ловим естером n-толуенсульфонової кислоти. Одержані четвертинні солі переводили у відповідні перхлорати 6.14, 6.15 і 6.16, 6.17. За рахунок активної -мети-ленової групи здійснена конденсація цих солей з n-діетиламінобензальдегідом і альдегідом Б, у результаті якої синтезовано барвники 6.18-6.25, максимуми поглинання яких наведені в табл. 3.

Таблиця 3

Спектральна характеристика ціанінів 6.18-6.25

Барвник	R	m	макс., нм (в етанолі)	Барвник	R	m	макс., нм (в етанолі)
6.18	Cl	3	554	6.22	Cl	2	582
6.19	Br	3	550	6.23	Br	2	576
6.20	Cl	3	548	6.24	Cl	2	618
6.21	Br	3	552	6.25	Br	2	612

Як видно із табл. 3, барвники 6.22-6.25 з диметиленовими містковими угрупованнями мають більш глибоке забарвлення у порівнянні з аналогами 6.18-6.21, які містять триметиленові місткові угруповання, що можна пояснити більшою електронодонорністю диметиленового угруповання за рахунок гіперкон'югації.

Використання в конденсації з ацетоном 2-аміно-5-хлоро(бромо)бензофенонів дало можливість одержати 2-метил-4-феніл-6-хлоро(бромо)хіноліни 6.26, 6.27, які були аналогічно переведені у відповідні N-метилчетвертинні солі 6.28, 6.29. На їх основі і n-диметиламінобензальдегіду, синтезовано стирилові барвники RCHCHC₆H₄N(CH₃)₂-n 6.30, 6.31 [Rперхлорат 2-(N-метил-6-Х-4-феніл)хіно-ліній, ХCl, Br] з максимумами смуг поглинання: 6.30, ХCl (540 нм); 6.31, ХBr (546 нм).

Для того, щоб ціленаправлено управляти положенням смуг поглинання стирилових барвників заслуговує уваги синтез хіностирилів, які замість залишку диметиланіліну містять залишки дифенілметиламіну або N-метил-1,2,3,4-тетра-гідрохіноліну. Використання одержаних солей 6.28, 6.29 в конденсації з альдегідами n-форміл-N-метилдифеніламіном і N-метил-6-форміл-1,2,3,4-тетрагідрохі-ноліном приводить до утворення барвників 6.32-6.35.

Підвищення кольору у барвниках 6.32, 6.33 і поглиблення кольору у барвниках 6.34, 6.35 по відношенню до барвників 6.30, 6.31 пов'язано зі зменшенням або збільшенням електронодонорності заміщеної аміногрупи.

Розділ 7. Ціанінові барвники з двома хромофорами: У розділі на основі огляду літератури розглянуто спектральні властивості бісціанінів.

Розділ 8. Синтез і дослідження хіноціанінових барвників з двома несупряженими хромофорами: Нами здійснено синтез бісхіноціанінового барвника 8.2 на основі бісчетвертинної солі 8.1, яка отримана взаємодією 1,3-дибромацетону з 4-метилхіноліном.

Конденсація цієї солі з 1,3,3-триметил-2-формілметиленіндоліном приводить до утворення бісціаніну, материнські барвники якого через атоми нітрогену зв'язані угрупованням СН₂С(О)СН₂. Для досліджень також вибраний, синтезований нами раніше, бісціаніновий барвник, у містку якого знаходяться дві метиленові та P(Cl)O групи. Спектральні характеристики синтезованих барвників порівняно зі смугами поглинання бісхіноціанінів з триметиленовим містком (табл. 4).

Таблиця 4

Спектральні характеристики бісціанінів типу 8.2

Тип містка	л макс., нм (в етанолі) (lg е)	иє	Д, нм	Зв'язок	Довжина зв'язку,
CH2C(O) CH2	590 (5.19) 636 (5.35)	102	46	СС(О)	1.506
	596 (4.96) 635 (5.34)	116	39	СР	1.841
CH2CH2CH2	583 (5.16) 624 (5.31)	106	41	СС	1.537

Віддаль між максимумами двох смуг поглинання.

У спектрах вищенаведених бісбарвників (табл. 4) спостерігається дві смуги поглинання, що свідчить про взаємодію хромофорів. Введення в місток карбонільної групи приводить до зменшення кута (иє) між хромофорами бісціаніна і збільшення ступеня їх взаємодії (Д) в порівнянні з бісціаніном, хромофори якого розділені триметиленовою групою. Наявність у містку атома фосфору приводить до збільшення кута між хромофорами і зменшення ступеня їх взаємодії. Такі залежності кутів між хромофорами і ступенем їх взаємодії частково зумовлені зміною довжин зв'язків СС(О), СР, СС. У випадку знаходження в містку зв'язку СР збільшується віддаль між хромофорами, що приводить до зменшення ступеня їх взаємодії.

Уперше здійснено синтез барвників з двома хромофорами на основі моночетвертинних солей RCOCH₂ZX [RC₆H₅, XClO₄; R1-нафтил (8.5), 3-ку-мариніл (4.159), XBr; ZN-4-метилхіноліній], одержаних взаємодією відповідних бромацетилпохідних з 4-метилхіноліном. Установлено, що солі вступають у конденсацію з альдегідами А, Б як по метильній, так і по метиленовій групі, реакційна здатність якої зумовлена наявністю двох електроноакцепторних груп: четвертинного атома нітрогену й карбонільної групи, з утворенням бісціанінових барвників нового типу 8.3, 8.4, 8.6-8.9, в яких один хромофор ціаніновий, а другий мероціаніновий. Максимуми смуг поглинання цих барвників наведено в табл. 5.

Для підтвердження того, що поява двох смуг поглинання в спектрах бісціанінів зумовлена взаємодією ціанінового і мероціанінового хромофорів, нами синтезовано два типи “материнських” ціанінів на основі четвертинних солей хінолінію, що містять тільки один реакційний центр - метиленову або метильну групу.

Конденсацією солей RCOCH₂ZX [R=C₆H₅ (8.10), 1-нафтил (8.11), ХСlO₄; R3-кумариніл, ХBr; ZN-хіноліній], з альдегідами А, Б одержано ціанінові барвники першого типу 8.12-8.17.

Таблиця 5

Спектральні характеристики бісхіноціанінових барвників 8.3, 8.4, 8.6-8.9

Барвник	R	лмакс., нм (в етанолі)	и	Д, нм
8.3	феніл	424(4.45), 591(4.55)	106	27
8.4		440(4.53), 630(5.20)	137	20
8.6	1-нафтил	432(4.52), 592(4.58)	102	28
8.7		444(4.54), 630(5.05)	130	22
8.8	3-кумариніл	434(4.49), 595(4.55)	102	29
8.9		446(4.52), 632(5.02)	130	22

На основі солей з активною метильною групою RCH₂ZClO₄^Ї [RC₆H₅, 1-нафтил (8.18), Z4-метилхіноліній] і альдегідів А, Б синтезовано другий тип стирилових і триметинціанінових барвників 8.19-8.22. Максимуми смуг поглинання барвників 8.12-8.17, 8.19-8.22 наведені в табл. 6.

Враховуючи, що метиленова група виявляє часткову ізолюючу дію при передачі індуктивних ефектів, різниця між впливом нафтильного або кумаринільного радикалів на максимуми смуг поглинання буде незначною. Тому для порівняння спектральних даних кумариновмісних бісціанінів 8.8, 8.9 з “материнськими” ціанінами другого типу нами використані максимуми смуг поглинання нафталеновмісних ціанінів 8.21, 8.22.

Таблиця 6

Спектральні характеристики ціанінів 8.12-8.17, 8.19-8.22

Барвник	R	макс., нм (в етанолі)	Барвник	R	макс., нм (в етанолі)
8.12	феніл	428	8.17	3-кумариніл	450
8.13		444	8.19	феніл	568
8.14	1-нафтил	438	8.20		614
8.15		450	8.21	1-нафтил	570
8.16	3-кумариніл	438	8.22		614

Наведені в табл. 5 і 6 дані показують, що короткохвильова смуга в бісціанінах зміщена в синю, а довгохвильова - в червону область спектра, в порівнянні зі смугами поглинання барвників-компонентів. Зміщеній короткохвильовій смузі поглинання відповідає мероціаніновий хромофор, а довгохвильовій смузі - стириловий і карбоціаніновий хромофори.

Як видно із табл. 5, перехід від бісстирилів до бістриметинціанінів супроводжується збільшенням величини кута (и), що зумовлено просторовими ефектами з боку хромофорів, так і збільшенням часткових позитивних зарядів на ядрах індоленіну у порівнянні з диметиламінофенільними залишками.

Синтезовані барвники, вірогідно, можна розглядати не тільки, як такі, що містять ціаніновий і мероціаніновий хромофори. Дійсно, проведені квантово-хімічні розрахунки оптимізованої (без замісника у хромофорі) геометрії модельного барвника 8.4 а, який містить замість C(O)C₆H₅ групи атом гідрогену та характеристик його електронних переходів у наближенні АМ1 (package Hyper Chem) показали, що електронним переходам S₀S₁ і S₀S₂, повинні відповідати смуги поглинання при 610 і 416 нм відповідно. Отже, одержані експериментальні результати досліджуваного барвника (див. табл. 5) досить близькі до теоретично знайдених величин. На основі розрахованих моментів першого і другого електронних переходів обчислено співвідношення сил осциляторів f₁/f₂, які визначаються величинами 1.379/0.707. Це підтверджує той факт, що більша інтенсивність довгохвильової смуги поглинання по відношенню до короткохвильової смуги характеризує наявність тупого кута між хромофорами в просторі.

З метою порівняння впливу ядер піридину та хіноліну на спектри поглинання й величини кутів між хромофорами в кумариновмісних бісціанінах нами здійснений синтез бісціанінів з піридиновим ядром. Для їх одержання використана четвертинна сіль RCOCH₂ZBr 4.157 (R3-кумариніл, ZN-4-метилпіридиній), взаємодія якої з альдегідами А, Б приводить до утворення бісціанінових барвників 8.23, 8.24, спектральні характеристики яких наведені в табл. 7.

Таблиця 7

Спектральні характеристики бісціанінів 8.23, 8.24

Барвник	макс., нм (в етанолі)		, нм
8.23	442 (4.60), 524 (4.46)	85	36
8.24	454 (4.46), 562 (4.52)	100	30

На основі описаної солі RCOCH₂ZBr (R=3-кумариніл, Z=N-піридиній) і альдегідів А, Б одержано “материнські” ціаніни першого типу 8.25, 8.26 з відповідними максимумами смуг поглинання при 446 і 460 нм.

Враховуючи наведені вище припущення, здійснено синтез ціанінів другого типу 8.28, 8.29 на основі солі RCH₂ZClO₄ 8.27 (R1-нафтил, ZN-4-метилпі-ридиній) і альдегідів А, Б. Максимуми смуг поглинання одержаних барвників знаходяться при 492 і 538 нм. Порівняння спектрів поглинання бісціанінів 8.23, 8.24 і “материнських” ціанінів 8.25, 8.26, 8.28, 8.29 показує, що в бісціанінах також має місце зміщення максимумів смуг поглинання в порівнянні з барвниками-компонентами, що зумовлено взаємодією ціанінових і мероціанінових хромофорів.

Аналіз електронних спектрів кумариновмісних біспіридоціанінів 8.23, 8.24 (табл. 7) і бісхіноціанінів 8.8, 8.9 (табл. 5) показує, що в біспіридоціанінах спостерігається гіпсохромне зміщення довгохвильового максимуму на 70 нм і батохромне зміщення короткохвильового максимуму на 8 нм у порівнянні з аналогічними максимумами смуг поглинання бісхіноціанінів. Батохромне зміщення короткохвильового максимуму у біспіридоціанінах у порівнянні з бісхіноціанінами пояснюється виникненням в останніх просторової взаємодії між фрагментом COR і гетероциклічним ядром, що приводить до порушення копланарності хромофору, який знаходиться біля атома нітрогену.

У кумариновмісних бісціанінах з піридиновим ядром спостерігається менша величина кута між хромофорами в порівнянні з аналогічними бісхіноціанінами, що зумовлено, очевидно, зменшенням просторової взаємодії між ядром піридину і хромофорами, ніж у випадку знаходження між хромофорами більш об'ємного ядра хіноліну. Крім того, завдяки більшої електронодонорності піридинового кільця, зменшення додатнього заряду на одному індоленіновому ядрі дозволяє йому наблизитись до другого залишку індоленіну, що супроводжується зменшенням кута між хромофорами.

Відомо, що стирилові похідні хінолінієвих солей виявляють широкий спектр біологічної активності. Для пошуку нових фізіологічно активних сполук нами здійснено синтез карбоціанінових барвників 8.30-8.33 на основі четвертинних солей RCOCH₂ZBr [R3-кумариніл, ZN-2-метилхіноліній (4.158), 4-ме-тилхіноліній (4.159); R=3-(5,6-бензокумариніл), Z=N-2-метилхіноліній (4.165), 4-ме-тилхіноліній (4.166)] і ортоестеру мурашиної кислоти.

У кожному з розділів, присвячених власним дослідженням автора, наведені методики синтезу отриманих сполук.

Розділ 9. Практичне значення похідних нітрогеновмісних гетероциклів і кумарину: У результаті досліджень знайдено препарати, що виявляють помірну або високу ростостимулюючу, антибактеріальну, протигрибкову і протипухлинну активності.

Установлено, що у порівнянні зі структурним аналогом (хлоридом -нітро-зобензилтрифенілфосфонію) приріст ярового ячменю з використанням фосфонієвої солі RCOCH₂PPh₃Cl (R3-індоліл) (препарат “Індофор”) складає 6 ц/га, а кукурудзи - 3,4 ц/га. Витрати препарату до 20 г на 1 тонну насіння. При використанні четвертинної солі 4-BrCH₂COC₆H₄COCH₂ZBr 9.1 (Zбензо[f]хіноліній) у кормовиробництві збільшується приріст живої ваги кроликів на 13.82-22.97 %. При цьому витрати кормів на кілограм приросту менші у порівнянні з контролем на 8.5-12.95%. Відзначимо, що препарати виявилися також стимуляторами росту картоплі.

Скринінг синтезованих речовин на антимікробну активність дозволив виявити ряд сполук з високою біологічною активністю. Для порівняльної оцінки антимікробної активності синтезованих речовин, як еталон, використовували етоній, активність якого наведена в дужках.

Серед індоловмісних четвертинних солей знайдено сполуки 3.1, 3.3-3.5, що виявляють активність до грампозитивних бактерій при концентраціях 3.9-31.2 мкг/мл (0.98). Аналогічну активність виявляють кумарино- і 5,6-бензокумарино-вмісні четвертинні солі хінолінію 4.159, 4.160, 4.164-4.167, 4.170, 4.171 при концентраціях 1.96-7.8 мкг/мл (0.98), кумариновмісні фосфонієві солі та фосфоріліди 4.13, 4.28, 4.29, 4.32, 4.42 при концентраціях 1.96-7.8 мкг/мл (0.98), , -ненасичені кетони 4.47, 4.50 при концентрації 3.9 мкг/мл (0.98). Слід зазначити, що сполуки кумарину, що містять -бромо(азидо)- і тіоціанотоацетильну групи 4.3, 4.5, 4.17, 4.125, а також кумариновмісні азометин 4.23, 2-піримідинтіон 4.71 також виявляють активність до грампозитивних бактерій при концентраціях 1.96-7.8 мкг/мл (0.98). До дріжджових грибів виявляють активність похідні кумарину 4.157, 4.159, 4.164, 4.165, 4.170 при концентраціях 1.96-15.6 мкг/мл (500), фосфонієві солі 4.7, 4.33 і фосфорілід 4.13 при концентраціях 1.96-3.9 мкг/мл (500), халкон 4.56 з 6,8-дихлорокумариновим фрагментом при концентрації 3.9 мкг/мл (500), а активність сполук 4.3, 4.5, 4.71. виявляються при концентраціях 1.96 і 3.9 мкг/мл (500). До споротворних бактерій виявились активними О-алкільоване фосфонієве похідне кумарину 4.28, 6,8-дихлорокумариновмісний азометин 4.23, а також 5,6-дигідро-2-піримідинтіон 4.71 при концентрації 3.9 мкг/мл (31.2). У результаті скринінгу сполук похідних 2-меркаптоімідазолів уперше виявлена на щурах протипухлинна активність 3-(2-меркапто -1- фенілімідазоліл-4) кумарину 4.98 і його 5,6-бензокумаринового аналога 4.105. При їх використанні коефіцієнти гальмування росту пухлин складають 70.7 і 48.6 %, а тривалість життя тварин збільшується відносно до контрольних відповідно на 14 і 12 діб.

На основі напівпровідникового фотокаталізатора ТіО₂, кумариновмісного бісхіноціанінового барвника 8.8 і поліепоксипропілкарбазолу одержано нову композицію, яка чутлива до дії сонячного світла. Наведена схема сенсибілізації барвником 8.8 фотокаталізатора ТіО₂, а також здійснено дослідження процесів відновлення й окиснення барвника 8.8.

...