Наявність або відсутність ЯЕО у сукупності з даними про величини констант спін-спінової взаємодії (КССВ) дозволяли одержати достовірну інформацію щодо стереохімії речовин, у тих випадках, коли таке завдання ставилося у дисертаційній роботі. Наприклад, таким чином встановлено стереохімію сполук 9, 23, 25, 39, 41, 50, 89 та 100.

Зокрема, у випадку тетрагідропіримідинів 89 та продуктів їх відновлення 100 наявність відповідних кореляцій у NOESY спектрах та величини КССВ, що було одержано за допомогою методу спін-спінової розв'язки, дозволили з'ясувати відносну орієнтацію відповідних стереогенних центрів, яка виявилася цисоїдною для основного діастереомеру 89 та для гексагідропіримідинів 100.

У випадках, коли фізико-хімічних та спектральних даних було недостатньо для однозначного встановлення будови або стереохімії синтезованих сполук, використовувався рентгеноструктурний аналіз (РСА). Такий метод було застосовано для представників усіх нових класів гетероциклічних сполук, зокрема, для тетрагідропіримідинів 9б, 23е і 41г, піразолохінолізину 50а, піразолохіназоліну 55в, спірогетероциклу 64з.

Крім того, структури 7д, 11в, 17с, 19з, 24в, 29г, 38р, 62а, 89и, 111 та 141б (остання сполука в авторефераті не обговорюється) також було підтверджено методом РСА.

Дослідження біологічної активності

Ряд сполук, що одержано при виконанні дисертаційної роботи, або продукти їх модифікації було досліджено in vitro на наявність протипухлинної, протитуберкульозної та антиоксидантної активності, а також in vivo на гіпоглікемічну активність. Скринінг протипухлинної активності проводився на 60 лініях ракових клітин, які представляють лейкемію, меланому, рак легенів, товстої кишки, мозку, яєчнику, молочної залози, простати та нирок. З переданих на скригінг до Інституту раку (США) сполук для поглиблених досліджень було відібрано наступні:

Їх тестування на другій стадії дозволило встановити, що сполука 147 має добру інгібуючу активність (IC50 10-6 - 10-5 моль/л) по відношенню до ракових клітин ЦНС ліній U251, SNB-75, раку нирок (UO-31, ACHN, A498) та раку яєчнику (OVCAR3). Тетрагідропіримідин 89и проявив активність до інгібування клітин меланоми (LOX IMVI), раку нирок (RXF 393), тоді як піримідин 89ё блокував ріст клітин раку нирок (RXF 393) та лейкемії (RPMI-8226).

Інші сполуки не виявили задовільної інгібуючої активності на другій стадії досліджень.

Скринінг на наявність протитуберкульозної активності також проводився у два етапи - на першому визначали концентрацію при якій спостерігається 50 та 90% смертності клітин Mycobacterium tuberculosis (штам H37Rv) - IC50 та IC90, відповідно. Сполуки, що мають IC90 ? 10 мкг/мл, перевірялися на цитотоксичність (CC50), після чого знаходився терапевтичний індекс SI - співвідношення СС50 до IC90.

За результатами визначення IC90 на дослідження цитотоксичності було відібрано ряд сполук. Остаточно встановлено наступні величини SI: 48и (0.595), 48к (0.852), 89б (0.601), 89е (0.352), 89ж (0.611), 89з (0.334), 89и (0.526), 92а (0.446).

Для деяких синтезованих сполук також проведено вивчення антиоксидантної активності з використанням моделі аутоокислення адреналіну. Встановлено, що при наявності сполук 54о, 55в спостерігалося зростання кількості вільних радикалів - відсоток інгібування (для концентрації 125 мкмоль/л) склав -48,89 та -33,90, відповідно (95,0 % для L-цистеіну). Одержані дані свідчать про те, що серед представників вивчених класів гетероциклів слід шукати засоби для терапії ракових пухлин. Гіпоглікемічну активність перевіряли in vivo на сполуках 148 та 149, що є прекурсорами синтезу гетероциклічних аналогів глібенкламіду 150. Сполука 148 показала достовірний цукрознижуючий ефект, хоча і менш, ніж у глібенкламіду. Сульфоніламід 149 через 2 і 4 години після введення не демонстрував гіпоглікемічну дію, однак через 6 годин виявлено достовірний вплив на рівень глікемії.

Висновки

В результаті проведених комплексних досліджень встановлено нові закономірності реакцій гетероциклізації полінуклеофілів з карбонільними сполуками, розроблено основи стратегії керування їх спрямованістю, запропоновано високоселективні методи синтезу азотовмісних гетероциклічних систем, які розвивають концепцією «ідеального синтезу» та відкривають шлях до збільшення молекулярної різноманітності органічних сполук.

1. Багатокомпонентні реакції гетероциклізації карбонільних сполук, полінуклеофілів аміноазольного і аміноазінового рядів та ?-карбонільних СН-кислот шляхом варіювання параметрів взаємодії цільовим чином спрямовуються у наступних основних напрямках:

1.1. з боку бінуклеофільної компоненти:

- за участю екзоциклічної аміногрупи та СН-групи з утворенням піридинового циклу;

- за участю екзо- та ендоциклічних аміногруп з утворенням піримідинового фрагменту;

- за участю тільки екзоциклічної аміногрупи з утворенням похідних піролону, фуранону або акридиндіону;

1.2. з боку СН-кислоти:

- за участю метиленактивного центру та карбонільної групи з утворенням піридинового або піримідинового циклу;

- за участю метиленактивного центру та карбоксильної групи з утворенням похідних піролону або фуранону;

- за участю тільки метиленактивного центру з утворенням спіроз'єднаних гетероциклів;

- за участю метиленактивного центру та карбонільної групи з розкриттям дикетонового фрагмента, перегрупуванням та утворенням похідних хінолізіну;

2. Реакції 3-аміно-1,2,4-триазолів або 4-заміщених 5-амінопіразолів з альдегідами та піровиноградною кислотою або амідами ацетооцтової кислоти проходять під кінетичним або термодинамічним контролем, що дозволяє селективно спрямовувати взаємодію у бік утворення похідних 5-арилазоло[1,5-a]піримідинів або 7-арилазоло[1,5-a]піримідинів. Введення у перше положення 3-аміно-1,2,4-триазолу арильного замісника змінює напрямок гетероциклізації, що приводить до утворення похідних 3-азолілфуран-2-ону.

3. Зміна каталітичної системи або температурного режиму реакції 3-арил-5-амінопіразолів з альдегідами та похідними 1,3-циклогександіону дає можливість селективно одержувати три різних класи гетероциклічних сполук:

- при каталізі третинними амінами та високих температурах - піразоло[3,4-b]-хіноліні;

- кип'ятінням у присутності триметилхлорсілану або при використанні ультразвукового випромінювання при кімнатній температурі - піразоло[5,1-b]-хіназоліні;

- у присутності етилату натрію (трет-бутилату калію) при 150 °С реалізується раніше невідомий напрямок гетероциклізації з розкриттям циклоалканонового фрагменту, перегрупуванням і утворенням аналогів природних алкалоїдів - піразоло[4,3-c]хінолізинів.

Використання мікрохвильового випромінювання за наявності у реакційній суміші високополярної системи спирт-алкоголят завдяки швидкому, безградієнтному та практично безінерційному розігріву дозволяє уникнути проходження побічних реакцій у зоні неоптимальних температур.

4. Напрямок реакцій 3-заміщених 5-амінопіразолів з альдегідами та барбітуровими кислотами керується варіюванням температури: при 25 °С взаємодія проходить як нова чотирикомпонентна гетероциклізація, що приводить до утворення раніше неописаних спіропіразоло[3,4-b]піридин-5,5'-піримідинів, тоді як при термічному або мікрохвильовому нагріві формуються піразоло[4',3':5,6]піридо[2,3-d]-піримідини.

5. Трикомпонентна циклізація 5-аміно-N-арилпіразоло-4-карбоксамідів з альдегідами та 1,3-циклогександіонами під дією ультразвукового випромінювання шляхом зміни кислотності середовища дає можливість сформувати як піразоло[5,1-b]хіназоліновий, так й позиційно ізомерний піразоло[1,5-a]-хіназоліновий фрагменти.

6. Варіюванням каталізатора або зміною температури взаємодія ариліденпіровиноградних кислот з похідними 5-амінопіразолу спрямовується у бік утворення або 3-азолілфуран-2-онівих систем, або піразоло[1,5-a]піримідин-5-карбонових кислот.

7. У багатокомпонентних реакціях ???-ненасичених кетонів з аміаком та карбонільними сполуками формується раніше важкодоступні 2,(2),4,6-три(тетра)заміщені 1,2,5,6-тетрагідропіримідини. Використання ультразвукового випромінювання дозволяє у 20-30 разів підвищити швидкість взаємодії, запобігти побічним процесам та забезпечити низьку чутливість гетероциклізації до будови вихідних сполук, що значно підвищує комбінаторний потенціал запропонованої реакції.

8. Застосування мікрохвильового випромінювання для проведення багатокомпонентної взаємодії похідних 6-аміноурацилу, ароматичних альдегідів та циклічних 1,3-дикетонів дозволяє однореакторно, з високими виходами та чистотою отримати 5-арилпіразоло[3,4-b]хінолінонові системи, що раніше було можливо лише при використанні багатостадійних синтетичних підходів.

9. Введення у ?-положення піровиноградної кислоти арильного замісника змінює спрямованість реакцій гетероциклізації за участю 3-аміно-1,2,4-триазолів, 3-арил-5-амінопіразолів та 5-аміно-N-арилпіразоло-4-карбоксамідів з утворення азолопіримідинкарбонових кислот на похідні 1-азолілпірол-2-ону.

10. Відповідальними за глибоку окраску, яка виникає при фотохімічних перетвореннях азиридиніланілів у кристалічному стані, низкотемпературних розчинах, рідкокристалічних та полімерних матрицях, є високостабільні триплетні бірадикальні частки, утворення яких передує формуванню азометинових ілідів.

11. Представники синтезованих сполук мають протитуберкульозну, протипухлинну, цукрознижуючу активність, що показує перспективність їх цілеспрямованої модифікації з метою пошуку нових лікарських засобів.

Основні результати дисертації викладено у роботах

1. Chebanov V. A. Azaheterocycles Based on ???-Unsaturated Carbonyls / Chebanov V. A., Desenko S. M., Gurley T. W. - Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 2008. - 212 p. (аналіз і систематизація літературних даних, написання монографії).

2. Cyclocondensation of Aromatic and Heteroaromatic 1,2-Diamines with ???-Unsaturated Carbonyls / [Desenko S. M., Chebanov V. A., Kolos N. N., Orlov V. D. ; ed. Kartsev V. G.]. - Moscow : IBS Press, 2002. - P. 48 - 73. - (“Selected methods for synthesis and modification of heterocycles” in 7 vol., vol. 1). (аналіз і систематизація літературних даних, написання огляду).

3. Chebanov V. A., Aminoazoles as Key Reagents in Multicomponent Heterocyclizations / Chebanov V. A., Gura K. A., Desenko S. M. ; ed. Orru R. V. A. - Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 2010. - P. 41-84. - (“Topics in Heterocyclic Chemistry” in 23 vol., vol. 23). (аналіз і систематизація літературних даних, написання огляду).

4. Исследование продуктов гетероциклизации арилиденпировиноградных кислот с 5-аминотетразолом и 2-аминобензимидазолом / В. А. Чебанов, С. М. Десенко, Я. И. Сахно, Е. С. Панченко, В. Е. Сараев, В. И. Мусатов, В. Ф. Конев // Фізіологічно активні речовини. ? 2002. ? № 1(33). ? С. 10?13. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, написання статті, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

5. Facile Synthesis of Aryl-Substituted 1,2,5,6-Tetrahydropyrimidines and Their Stereochemical Investigation / V. A. Chebanov, E. A. Muravyova, Y. V. Sadchikova, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, K. M. Kobzar, V. I. Musatov // Collect. Czech. Chem. Commun. - 2004. - Vol. 69. - P. 897-904. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, написання статті, наукове керівництво роботою О.О. Муравйової та Ю.В. Садчикової).

6. Синтез и ротамерия 9,10-дизамещенных 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10-декагидроакридин-1,8-дионов / В. А. Чебанов, В. Е. Сараев, К. М. Кобзарь, С. М. Десенко, В. Д. Орлов, Е. А. Гура // Хим. гетероцикл. соединений. ? 2004. ? № 4. ? С. 571?576. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація даних з дослідження ротамерії, написання статті, наукове керівництво роботою В.Є. Сараєва).

7. Взаимодействие 2-арил-4-арилиден-4Н-оксазол-5-онов с 3-амино-1,2,4-триазолом, 5-аминотетразолом и 2-аминобензо[d]имидазолом / В. А. Чебанов, С. М. Десенко, С. А. Кузьменко, В. А. Боровской, В. И. Мусатов, Ю. В. Садчикова // Изв. АН. Сер. хим. - 2004. - № 12. - С. 2730-2733. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою С.О. Кузьменка).

8. Three-component Procedure for Synthesis of 5-Aryl-5,8-dihydroazolo[1,5-a]-pyrimidine-7-carboxylic acids / V. A. Chebanov, Ya. I. Sakhno, S. M. Desenko, S. V. Shishkina, V. I. Musatov, O. V. Shishkin, I. V. Knyazeva // Synthesis. ? 2005. ? № 15. ? P. 2597?2601. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів,інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

9. Some Aspects of Reaction of 6-Aminouracil and 2-Thio-6-aminouracil with ,-Unsaturated Ketones / V. A. Chebanov, V. E. Saraev, E. A. Gura, S. M. Desenko, V. I. Musatov // Collect. Czech. Chem. Commun. ? 2005. ? Vol. 70. ? P. 350?360. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, написання статті, наукове керівництво роботою В.Є. Сараєва та К.А. Гури).

10. Bicyclic Derivatives of Aziridine - Materials for New Indicators of Radiation / V. A. Chebanov, A. I. Zbruyev, S. M. Desenko, A. O. Doroshenko, V. V. Vaschenko // Journal of the Korean Association of Radiation Protection. - 2005. - Vol. 30, № 1. - P. 31-34. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, написання статті, наукове керівництво роботою О.І. Збруєва).

11. Молекулярная и кристаллическая структура 3,3-диметил-5-(2-нафтил)-1-(4-нитрофенил)-3,5а-дигидро-1H-азирено[1,2-c]имидазола / В. В. Дьяконенко, А. И. Збруев, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, О. В. Шишкин // Журн. структур. химии. - 2005. - Т. 46, № 6. - С.1152-1156. (постановка завдання, участь в узагальненні результатів та написанні статті, наукове керівництво роботою О.І. Збруєва).

12. Chebanov V. Dihydroazines Based on ???-Unsaturated Ketones Reactions / Valentin Chebanov, Sergey Desenko // Curr. Org. Chem. - 2006. - Vol. 10. - P. 297-317. (аналіз і систематизація літературних даних, написання огляду).

13. Microwave-assisted Three-component Synthesis of 7-Aryl-2-alkylthio-4,7-dihydro-1,2,4-triazolo[1,5-a]pyrimidine-6-carboxamides and their Selective Reduction / V. A. Chebanov, E. A. Muravyova, S. M. Desenko, V. I. Musatov, I. V. Knyazeva, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, C. O. Kappe// J. Comb. Chem. - 2006. - Vol. 8. - P. 427-434. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою О.О. Муравйової).

14. Синтез и исследование новых производных 2-арил-1-(4-нитрофенил)-1,1а-дигидроазирено[1,2-a]хиноксалина / А. И. Збруев, Ф. Г. Яременко, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, О. В. Шишкин, Е. В. Лукинова, И. В. Князева // Изв. АН. Сер. хим. - 2006. - № 2. - С. 350-356. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні статті, наукове керівництво роботою О.І. Збруєва).

15. One-pot, Multicomponent Route to Pyrazoloquinolizinones / V. A. Chebanov, V. E. Saraev, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, K. M. Kobzar and C. O. Kappe // Org. Lett. ? 2007. ? Vol. 9. ? P. 1691?1694. (постановка завдання, синтез деяких похідних хінолізіну, аналіз і узагальнення результатів, написання статті, наукове керівництво роботою В.Є. Сараєва).

16. Cyclocondensation Reactions of 5-Aminopyrazoles, Pyruvic Acids and Aldehydes. Multicomponent Approaches to Pyrazolopyridines and Related Products / V. A. Chebanov, Ya. I. Sakhno, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, V. I. Musatov, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, C. O. Kappe // Tetrahedron. ? 2007. ? Vol. 63. ? P. 1229?1242. (постановка завдання, проведення ключових багатокомпонентних синтезів, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

17. Ultrasonic-promoted three-component synthesis of some biologically active 1,2,5,6-tetrahydropyrimidines / E. A. Muravyova, S. M. Desenko, V. I Musatov, I. V. Knyazeva, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, V. A. Chebanov // J. Comb. Chem. - 2007. - Vol. 9. - P. 797 - 803. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою О.О. Муравйової).

18. Synthesis of Polyarene Derivatives of Fused Aziridines by Suzuki-Miyaura Cross-coupling / A. I. Zbruyev, V. V. Vashchenko, A. A. Andryushchenko, S. M. Desenko, V. I. Musatov, I. V. Knyazeva, V. A. Chebanov // Tetrahedron. - 2007. - Vol. 63. - P. 4297-4303. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні статті, наукове керівництво роботою О.І. Збруєва).

19. Multicomponent Cyclocondensations of в-Ketosulfones with Aldehydes and Aminoazole Building Blocks / E. S. Gladkov, V. A. Chebanov, S. M. Desenko, O. V. Shishkin, S. V. Shishkina, D. Dallinger, C. O. Kappe // Heterocycles. - 2007. - Vol. 73. - P. 469-480. (участь у постановці завдання, аналізі результатів та у написанні статті).

20. Three-membered Azaheterocycles Based on ???-Unsaturated Ketones / V. A. Chebanov, A. I. Zbruyev, S. M. Desenko, V. D. Orlov, F. G. Yaremenko // Curr. Org. Chem. - 2008. - Vol. 12. - P. 792-812. (аналіз і систематизація літературних даних, написання огляду).

21. Tuning of Chemo- and Regioselectivities in Multicomponent Condensations of
5-Aminopyrazoles, Dimedone, and Aldehydes / V. A. Chebanov, V. E. Saraev, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, I. V. Knyazeva, U. Groth, T. N. Glasnov and C. O. Kappe // J. Org. Chem. ? 2008. ? Vol. 73. ? P. 5110?5118. (постановка завдання, синтез деяких похідних хіноліну та хінолізіну, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою В.Є. Сараєва).

22. Multicomponent Cyclocondensation Reactions of Aminoazoles, Arylpyruvic acids and Aldehydes with Controlled Chemoselectivity / Ya. I. Sakhno, S. M. Desenko, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, D. O. Sysoyev, U. Groth, C. O. Kappe, V. A. Chebanov // Tetrahedron. ? 2008. ? Vol. 64. ? P. 11041?11049. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів,інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

23. Chemoselectivity of Multicomponent Condensations of Barbituric Acids, 5-Aminopyrazoles and Aldehydes / E. A. Muravyova, S. V. Shishkina, V. I. Musatov, I. V. Knyazeva, O. V. Shishkin, S. M. Desenko, V. A. Chebanov // Synthesis. - 2009. - № 8. - P. 1375-1385. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, інтерпретація спектральних даних, написання статті, наукове керівництво роботою О.О. Муравйової).

24. Фотоиндуцированные превращения производных азиридина в жидкокристаллических матрицах / А. И. Збруев, В. Д. Паникарская, Н. А. Касян, Л. Н. Завора, Л. Н. Лисецкий, С. М. Десенко, В. А. Чебанов // Журн. физ. химии. - 2009. - Т. 83, №8. - С. 1518-1522. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні статті, наукове керівництво роботою О.І. Збруєва).

25. Пат. 61279А Україна, МПК (2006) С 07 С 47/52. Спосіб одержання 1-форміл-пара-терфенілу / Н. І. Мазикіна, Л. М. Афанасіаді, С. М. Десенко, В. А. Чебанов ; заявник і власник патенту Інститут монокристалів НТК «Інститут монокристалів» НАН України. - №20021210104 ; заявл. 16.12.02 ; опубл. 17.11.2003, Бюл. № 11. (участь у постановці завдання, аналіз результатів, участь у написанні тексту патенту).

26. Пат. 81201 Україна, МПК (2006.01) С 07 D 471/04. Похідні 3,6-діарил-1Н-піразоло[3,4-b]піридин-4-карбонової кислоти і спосіб їх одержання / Я. І. Сахно, В. А. Чебанов, В. М. Черненко, С. М. Десенко, Л. М. Афанасіаді ; заявник і власник патенту ДНУ НТК «Інститут монокристалів» НАН України. ? № а200609948 ; заявл. 18.09.06 ; опубл. 10.12.07, Бюл. № 20. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні тексту патенту, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

27. Пат. 85082 Україна, МПК (2008.01) С 07 D 471/04. Похідні 5-арил-8,8-диметил-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10-декагідропіримидо-[4,5-в]хінолін-4,6-діону / В. Є. Сараєв, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, Л. М. Афанасіаді ; заявник і власник патенту ДНУ «НТК Інститут монокристалів» НАН України. ? № а200611214 ; заявл. 24.10.06 ; опубл. 25.12.08, Бюл. № 24. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні тексту патенту, наукове керівництво роботою В.Є. Сараєва).

28. Пат. 88504 Україна, МПК (2009.01) С 07 D 487/04. Похідні 7-гідрокси-5,6-діарил-4,5,6,7-тетрагідроазоло[1,5-a]піримідин-7-карбонових кислот та спосіб їх одержання / Я. І. Сахно, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, Л. М. Афанасіаді ; заявник і власник патенту ДНУ «НТК Інститут монокристалів» НАН України. ? № а200709527 ; заявл. 22.08.07 ; опубл. 26.10.09, Бюл. № 20. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні тексту патенту, наукове керівництво роботою Я.І. Сахно).

29. Пат. 89804 Україна, МПК (2006.01) С 07 D 471/12. Похідні 3-метил-1,4-діарил-1Н-піразоло[4',3':5,6]піридо[2,3-d]піримідин-5-онів і спосіб їх одержання / О. О. Муравйова, Р. В. Руденко, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, Л. М. Афанасіаді; заявник і власник патенту ДНУ «НТК «Інститут монокристалів» НАН України. ? № а200707617 ; заявл. 06.07.07 ; опубл. 10.03.10, Бюл. № 5. (постановка завдання, аналіз і узагальнення результатів, участь у написанні тексту патенту, наукове керівництво роботою О.О. Муравйової).

30. Fused Aziridinic Compounds: Formation of Colored Short-lived Intermediates as the Reason of their Photochromic Behavior / A. O. Doroshenko, A. D. Roshal, S. M. Desenko, V. A. Chebanov, V. A. Borovskoy, A. I. Zbruyev // XIXth IUPAC Symposium on Photochemistry : Internat. Conf., 14 - 19 July 2002 : abstr. - Budapest, 2002. - P. 52.

31. Многокомпонентные реакции в синтезе частично гидрированных азотсодержащих гетероциклов / С. М. Десенко, В. А. Чебанов, Е. А. Муравьева, Ю. В. Садчикова, В. Е. Сараев, Я. И. Сахно, А. И. Збруев // Органическая химия - упадок или возрождение? : Четвертый Всерос. симпозиум по органической химии, 5-7 июля 2003 г. : тезисы докл. ? Москва-Углич, 2003. - С. 50.

32. Multicomponent Synthesis of Nitrogen Containing Heterocycles / V. A. Chebanov, S. M. Desenko, E. A. Muravyova, Y. V. Sadchikova, Ya. I. Sakhno , V. E. Saraev, A. I. Zbruyev, V. I. Musatov // Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles CNCH-2003 : Internat. Conf., 30 September - 3 October 2003 : abstr. ? Kharkiv, 2003. ? P. 34.

33. Исследования в ряду фото- и радиохромных производных азиридина / В. А. Чебанов, А. И. Збруев, В. В. Ващенко, С. М. Десенко, А. О. Дорошенко, Ф. Г. Яременко, В. И. Мусатов, Н. П. Воробьева, В. Д. Орлов // XX Українська конф. з органічної хімії, 20-24 вересня 2004 р. : тези доп. ? Одеса, 2004. - С. 87.

34. Visual Indicators of Ionizing Radiation Based on Organic Radio- and Photochromic Materials / V. A Chebanov, A. I. Zbruyev, S. M. Desenko, V. V. Vaschenko // Autumn Meeting of Korean Associate of Radiation Protection : Internat. Conf., 10 -12 November 2004 : abstr. - Cheju, Korea, 2004. - P. 278-279.

35. Новые методы синтеза амино- и карбоксизамещенных дигидроазолопиримидинов / В. А. Чебанов, С. А. Комыхов, Я. И. Сахно, К. С. Острась, С. М. Десенко, Е. В. Лукинова // Междунар. конф. по химии гетероциклических соединений, посвященная 90-летию со дня рождения профессора А. Н. Коста (KOST 2005), 17-21 октября 2005 г. : тезисы докл. ? Москва, 2005. - С. 251.

36. Применение ультразвуковой активации в синтезе 2,4,6-три- и 2,2,4,6-тетразамещенных 1,2,5,6-тетрагидропиримидинов / Е. А. Муравьева, В. А. Чебанов, В. И. Мусатов, С. М. Десенко // Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов: Третья международная конференция, 20-23 июня 2006 : тезисы докл. - Черноголовка, 2006. - P. 206.

37. Новые микроволновые методы многокомпонентного синтеза аннелированных производных пиридина и пиримидина / В. А. Чебанов, С. М. Десенко, Е. А. Муравьева, В. Е. Сараев, Я. И. Сахно, В. Н. Черненко, Л. М. Афанасиади, C. O. Kappe // Advanced Science in Organic Chemistry : Internat. Symposium, 26-30 June 2006 : abstr. ? Sudak (Crimea), 2006. ? Y-20.

38. Application of CH-acids in Three-component Reactions Leading to Fused Pyridine and Pyrimidine Derivatives / V. A. Chebanov, S. M. Desenko, Ya. I. Sakhno, E. A. Muravyova, V. E. Saraev, V. N. Chernenko, C. O. Kappe // 3rd Internatinal Conference on Multi-Component Reactions and Related Chemistry, 9-13 July 2006 : abstr. ? Amsterdam, 2006. ? P. 52?53.

39. A Study of the Reaction of Arylpyruvic Acid with Some Aminoazoles and Aldehydes / Ya. I. Sakhno, V. A. Chebanov, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, S. V. Shishkina, O. V. Shishkin, E. V. Lukinova // Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles CNCH-2006 : Internat. Conf., 2-7 October 2006 : abstr. ? Kharkiv, 2006. ? P. 113.

40. Фотохромные превращения бициклических производных азиридина в жидкокристаллических матрицах / Л. Н. Завора, Н. А. Касян, В. Д. Паникарская, Л. Н. Лисецкий, А. И. Збруев, В. А. Чебанов // VI Международная конференция по лиотропным жидким кристаллам, 17 - 21 октября 2006 : тезисы докл. - Иваново, 2006. - С. 94.

41. Microwave-assisted Multicomponent Synthesis оf Pyrazolo[4`,3`:5,6]pyrido[2,3-d]-pyrimidine-5-ones / E. A. Muravyova, V. E. Saraev, S. M. Desenko, O. V. Shiskin, S. V. Shiskina, V. I. Musatov, V. A. Chebanov // 5th International Microwave in Chemistry Conference, 18-20 April 2007 : abstr. ? London, 2007. ? P. 77.

42. ???-Unsaturated Carbonyls and their Synthetic Precursors in Synthesis of Partially Hydrogenated Azoloazines / S. M. Desenko, V. A. Chebanov, N. Yu. Gorobets, S. A. Komykhov, V. V. Vashchenko, O. V. Shishkin, V. I. Musatov // 4th International Chemistry Conference Toulouse-Kiev, 6-8 June 2007 : abstr. - Toulouse, 2007. - P. O9.

43. Microwave-assisted and Ultrasonic-promoted Regio- and Chemoselective Three-component Reactions of 3-Aryl-6-aminopyrazoles, Aldehydes and 1,3-Diketones / V. A. Chebanov, V. E. Saraev, S. M. Desenko, V. N. Chernenko, O. V. Shiskin, E. V. Lukinova, C. O. Kappe // 2nd Symposium on Microwave Accelerated Synthesis, 26-28 September 2007 : abstr. ? Dusseldorf, 2007. ? P. 32.

44. К вопросу о факторах, влияющих на протекание многокомпонентных реакций аминоазолов, СН-кислот и альдегидов / Е. А. Муравьева, В. А. Чебанов, С. М. Десенко, В.И. Мусатов, С. В. Шишкина, О. В. Шишкин // XXI Українська конф. з органічної хімії, 1-5 жовтня 2007 р. : тези доп. ? Чернігів, 2007. - С. 48.

45. Microwaves vs. Ultrasonication: Towards Control of Chemoselectivity / V. A. Chebanov, E. A. Muravyova, Ya. I. Sakhno, V. E. Saraev, C. O. Kappe, S. M. Desenko // Microwave and Flow Chemistry Conference, 28-31 January 2009 : abstr. ? Antigua, 2009. ? P. 52.

46. Multicomponent Heterocyclizations: Control of Chemo- and Regioselectivity / V. A. Chebanov, Y. I. Sakhno, V. E. Saraev, E. A. Muravyova, A. Yu. Andrushenko, S. M. Desenko // 4th International Conference on Multi-Component Reactions and Related Chemistry, 24-28 May 2009 : abstr. ? Ekaterenburg, 2009. ? P. I-3.

47. Highly Selective Multicomponent and Linear Approaches to the Synthesis of Diverse Nitrogen Containing Heterocyclic Systems / V. A. Chebanov, S. M. Desenko // Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles (CNCH-2009): 5th Internat. Conf., 5-9 October 2009 : abstr. ? Kharkiv, 2009. - P. O7.

Анотація

Чебанов В.А. Багатокомпонентні реакції гетероциклізації карбонільних сполук з полінуклеофілами. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 - органічна хімія. - Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2010.

Дисертаційну роботу присвячено вивченню багатокомпонентних реакцій за участю карбонільних сполук та полінуклеофілів, встановленню їх закономірностей та зв'язку між реакційними параметрами, структурою вихідних сполук і напрямком гетероциклізацій, розробці основ стратегії керування спрямованістю такого роду взаємодій з метою підвищення молекулярної різноманітності азотовмісних гетероциклічних систем.

В результаті виконання досліджень встановлено нові закономірності реакцій гетероциклізації полінуклеофілів, зокрема аміноазолів та аміноазінів, з карбонільними сполуками, розроблено способи керування їх спрямованістю, запропоновано високоселективні методи синтезу азотовмісних гетероциклічних систем. Встановлено можливість проходження реакцій гетероциклізації між аміноазолами та карбонільними метиленактивними сполуками циклічної або нециклічної будови як під кінетичним, так й під термодинамічним контролем, що дозволяє шляхом зміни температурного режиму керувати їх напрямком. Найбільш ефективним методом проведення таких взаємодій є використання мікрохвильового та ультразвукового випромінювання. Досліджено вплив кислотно-основних властивостей реакційного середовища та типу каталізатору, що використовується, на склад продуктів багатокомпонентних реакцій, що також дозволяє спрямовувати їх у потрібний бік.

Відкрито нові три- та чотирикомпонентні реакції гетероциклізації, які дозволяють шляхом однореакторної взаємодії синтезувати раніше невідомі аналоги природних алкалоїдів, що містять піразолохінолізиновий фрагмент, або спірогетероциклічні сполуки.

Ключові слова: багатокомпонентна реакція, лінійна реакція, полінуклеофіл, карбонільна сполука, азотовмісний гетероцикл, селективність, керування напрямком гетероциклізації, мікрохвильовий нагрів, ультразвукове випромінювання, стабільний бірадикал.

Чебанов В.А. Многокомпонентные реакции гетероциклизации карбонильных соединений с полинуклеофилами. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.03 - органическая химия. - Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков, 2010.

В результате проведенных исследований установлены новые закономерности реакций гетероциклизации полинуклеофилов, в частности, аминоазолов и аминоазинов, с карбонильными соединениями, такими как пировиноградные и барбитуровые кислоты, амиды ацетоуксусной кислоты, производные 1,3-циклогександиона. На основе варьирования параметров реакции и структуры исходных соединений разработаны способы управления направленностью изучаемых реакций и предложены высокоселективные методы синтеза азотсодержащих гетероциклических систем.

Установлена возможность прохождения реакций гетероциклизации между указанными исходными компонентами как под кинетическим, так и под термодинамическим контролем, что позволяет путем варьирования температуры взаимодействия управлять их направлением, получая различные типы конечных соединений. Наиболее эффективным методом проведения таких реакций является использование микроволнового и ультразвукового излучения, при этом повишение эффективности методик синтеза, в частности, их выходов и чистоты, связано с оптимизацией температурного профиля реакций или с улучшением процессов массопереноса в реакционной среде.

Изучено влияние кислотно-основных свойств реакционной среды и типа используемой каталитической системы на состав продуктов многокомпонентных реакций. Обнаружено, что в ряде случаев варьирование данных реакционных параметров позволяет направлять взаимодействие в сторону образования различных типов конечных гетероциклических соединений.

Открыта новая трехкомпонентная реакция, протекающая между 5-аминопиразолами, альдегидом и производными 1,3-циклогексанами в микроволновом реакторе в присутствии сильных оснований (этилат натрия или трет-бутилат калия), сопровождающаяся раскрытием циклоалканонового цикла, перегруппировкой и образованием ранее неописанных аналогов природных алкалоидов, содержащих хинолизиновый фрагмент. Также открыта новая реакция гетероциклизации, основанная на четырехкомпонентном взаимодействии 5-аминопиразолов, альдегидов и барбитуровых кислот и приводящая к формированию нового класса спирогетероциклов. На основе многокомпонентной реакции ???-ненасыщенных кетонов, карбонильных соединений и аммиака предложен и реализован ультразвуковой метод синтеза 2,(2),4,6-три(тетра)арил(гетарил)замещенных 1,2,5,6-тетрагидропиримидинов и 1,5,9-триазаспиро[5.5]ундец-1-енов.

Синтезированы новые представители би- и трициклических азиридинов, содержащие полиарильные заместители и обладающие более высокой радиохромной чувствительностью, чем ранее известные аналоги. Проведены систематические исследования термических и фотохимических реакций азиридиниланилов. На основе полученных данных выдвинута и обоснована гипотеза о двустадийном механизме их фотохромных трансформаций с образованием на первой стадии стабильных триплетных бирадикальных частиц, которые ответственны за появление глубокой окраски. Второй стадией превращений является переход свободнорадикальных частиц в азометиновые илиды.

Ключевые слова: многокомпонентная реакция, линейная реакция, полинуклеофил, карбонильное соединение, азотсодержащий гетероцикл, селективность, управление направлением гетероциклизации, микроволновый нагрев, ультразвуковое излучение, стабильный бирадикал.

Chebanov V.A. Multicomponent heterocyclization reactions of carbonyls with polynucleophiles. - Manuscript.

Thesis for a doctor of science degree in chemistry by speciality 02.00.03 - Organic Chemistry. - V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, 2010.

The dissertation is devoted to the study of multicomponent reactions of carbonyls and polynucleophiles, to the determination of their regularities and relations between reaction parameters, structure of starting materials and direction of the heterocyclization, to development of the principles of tuning of the reaction of this type in order to improve diversity of the heterocyclic systems.

As a result of the study it was established new regularities of the heterocyclization reactions of polynucleophiles, in particular aminoazoles and aminoazines, with carbonyls, developed methods for the control of their direction, proposed highly selective synthetic procedures for nitrogen-containing heterocyclic systems. It was also established a possibility of passing the reactions between aminoazoles and carbonyl active methylene compounds either under kinetic or under thermodynamic control which allows tuning the direction by the temperature changing. Application of microwave and ultrasonic irradiation is one of the effective methods to carry out such treatments. It was studied an influence of acid-base properties and type of catalytic system on the composition of products of multicomponent reaction allowing turning their to the direction needed.

It was discovered novel three- and four-component heterocyclization reactions giving a possibility of one-pot synthesis of earlier undisclosed analogues of natural alkaloids having pyrazoloquinolizine fragment or spiroheterocyclic compounds.

Key words: multicomponent reaction, linear reaction, polynucleophile, carbonyl compound, nitrogen-containing heterocycle, selectivity, tuning heterocyclization direction, microwave heating, ultrasonic irradiation, stable biradical.

Размещено на Allbest.ru