Дизайн и синтез новых настраиваемых люминофоров би- и терпиридинового ряда тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

ШЛБУНИНЛ Ольга Владимировна

ДИЗАЙН И СИНТЕЗ НОВЫХ НАСТРАИВАЕМЫХ ЛЮМИНОФОРОВ БИ- И ТЕРПИРИДИНОВОГО РЯДА

Специальность 02.00.03. - Органическая химия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук

Екатеринбург 2006

Работа выполнена на кафедре органической химии ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ»

доктор химических наук, профессор Русинов Владимир Леонидович доктор химических наук, профессор Кожевников Дмитрий Николаевич доктор химических наук Бургарт Янина Валерьевна, г. Екатеринбург, ИОС УрО РАН кандидат химических наук, доцент Ельцов Олег Станиславович г. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, кафедра ТОС

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Институт органической и физической химии им. А. Е. Арбузова Казанского научного центра РАН

Защита состоится 23 октября 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.285.08 в Уральском государственном техническом университете - УПИ по адресу: г. Екатеринбург, ул. Мира, 28, третий учебный корпус УГТУ-УПИ, аудитория Х-420

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного технического университета-УПИ.

Ват отзыв в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу : 620002, г. Екатеринбург, К-2, Уральский государственный технический университет-УПИ, ученому секретарю Совета Университета, тел (343) 375-47-74, факс (343)374-04-58.

Автореферат разослан «22» сентября 2006 года

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат химических наук, с.н.с. Мл/^'1^' Поспелова Т.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. 2.2'-Би- и 2.2':6'.6"-терпиридины (полипиридины)- клип из самых широко используемых лигандов в координационной и супрамолекулярной химии. Полипиридины. а чаще их комплексы с переходными металлами используются как катализаторы, аналитические реагенты и селективные экстрагенты при переработке отработанного ядерного топлива. Особый интерес представляют фотофизичсские свойства полипиридиновых лигандов и их комплексов с катионами таких металлов, как А1(Ш), /.п(11), Ки(И). 1М(П). 1л1(1И). ТЬ(Ш) и др. Уникальные люминесцентные характеристики и свойства возбужденного состояния позволяю! использовать эти лиганды и комплексы для создания люминесцентных хемосенсоров и меток :ця биологических анализов, в фогокаталитических процессах, фотосенсибилизации полупроводников в солнечных ячейках, при разработке молекулярных логических устройств, органических светодиодов и т.д. Одной из основных задач в настоящее время является разработка методов направленного синтеза функционализированных производных полипиридииов для оптимизации их свойств. Так. для получения хороших люминофоров на основе би- и терпиридинов необходимо, чтобы лиганды: 1) образовывали устойчивые комплексы с катионами переходных металлов, т.е. не имели объемных заместителей в а-положении к атому азота пиридинового кольца; 2) эффективно поглощали свет. т.е. содержали в своей структуре сопряженные ароматические заместители и другие хромофоры; 3) несли дополнительные необходимые функции, т.е. группы для связывания с поверхностью полупроводника, селективного связывания ан&чита. образование ковалситпых связей с биомолекулами и т.д. Во многих случаях необходимо иметь целый набор люминофоров одной и той же группы, отличающихся максимумами поглощения и испускания, для топкой настройки свойств материалов на их основе.

В ряде исследований было показано, что наличие ароматического цикла в (^-положении наиболее оптимально для достижения наилучших люминесцентных свойств, т.к. только при таком расположении влияние заместителя на сопряженную систему полипиридина максимально. Однако, изучение и использование 5-арил-2,2'-бипиридинов и 5.5"-диарил-2.2':6,.6"-терпиридинов сильно затруднено из-за отсутствия удобных методов для их получения. Обычные для синтеза пиридинов методы (метод Крёнке, реакции кросс-сочетания и т.д.) не позволяют решить л у задачу из-за сложности процедуры, малых выходов, низкой региосслективнос ги, а также малой доступности исходных реагентов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка нового эффективного метода синтеза 5-арнл-2.2'-бипиридинов и 5.5"-диарил-2.2':6'.6"-терпиридинов и их 1,2,4-триазиновых аналогов, позволяющего варьировать заместители и обеспечивать тонкую настройку фотофизических свойств. Изучение координационных и флюоресцентных свойств новых соединений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан новый подход к синтезу функционализировапных 2.2'-би- и 2.2';6'.2"-тсрпиридинов. несущих (гстеро)ароматические заместители в положении 5 концевых пиридиновых циклов, включающий получение соответствующих пиридил-1.2.4-

Лвчор выражает признательность академику О. И. Чупахину и к.х.н. В. Н. Кожевников}, »а постоянное внимание, консультации, ценные советы при выполнении данной работы и обсуждении результатов.

триазинов и их превращение в замещенные би- и терпиридины в результате реакции Дильеа-Альдера с обратными электронными требованиями.

При этом синтез 1,2,4-триазинов является ключевой стадией, т.к. определяет наличие, местоположение и разнообразие заместителей в целевом продукте.

Найден новый метод синтеза 3-пиридил-1,2.4-триазинов и 2,6-бис( 1.2.4-триазинил)пиридинов, заключающийся в циклизации гидразонов изонитрозоацетофенонов (легко получаемых из ацетофенонов) в реакции с пиридинальдегидами. имеющий множество преимуществ перед известными подходами к получению подобных соединений: 1) возможность региоспецифичного синтеза пиридил-1,2,4-триазинов с ароматическими заместителями в положении 6, а не в положении 5 1,2,4-триазинового цикла (методов для селективного получения 6-арил-3-пиридил-],2.4-триазинов известно не было); 2) возможность варьирования в широких пределах (гетеро)ароматических заместителей.

Структурное разнообразие целевых лигандов достигнуто сочетанием нового метода синтеза пиридилтриазинов и их превращения в пиридины варьированием трех независимых компонентов: ацил(гетеро)аренов, диенофилов и пиридинальдегидов.

Определены границы применимости обнаруженного метода синтеза 1.2,4-триазинов. предложена схема протекания новой реакции, объясняющая аномально легкую дегидратацию интермедиатов.

Установлено, что новые (гетеро)арилбипиридины являются эффективными флюорофорами в растворах при комнатной температуре. Варьирование заместителей позволяет легко проводить настройку фотофизических свойств как самих лигандов, так и их комплексов с ¿п(Н) и Яи(Н). Выявлены закономерности влияния структуры лиганда на фотофизические свойства. В частности, влияние на сопряженную я-систему через подбор заместителей позволяет смещать максимумы поглощения и испускания в длинноволновую область. Проанализирована структура возбужденных состояний лигандов и комплексов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработанный подход к синтезу арилбипиридинов основан на использовании доступных исходных реагентов (ацетофеноны. пиридинальдегиды) и относительно простых синтетических процедурах, кроме того он легко масштабируется, что делает его очень удобным для синтеза малодоступных (гетеро)арильных производных полипиридинов.

Найден новый тип ярких люминофоров - 5-арил-2,2'-бипиридины и их комплексы с 7п(Н). модуляция свойств которых легко осуществляется путем структурной модификации лигандов.

Установленный факт селективной зависимости флюоресценции новых арилбипиридинов от присутствия ионов Zn2+ позволил рассмотреть возможность использования этих лигандов в качестве флюоресцентных индикаторов на содержание ионов /п2+ в водных растворах при биологических значениях рН. Показано, что в зависимости от набора заместителей действие индикаторов основано на двух типах отклика: значительное увеличение интенсивности испускания или значительное красное смещение максимума испускания.

Обнаружены перспективные противовирусные соединения ряда 3(4-пиридил)-1.2.4-триазинов, подавляющие репродукцию вируса оспы.

ПУБЛИКАЦИИ И АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные материалы диссертации опубликованы в 8 статьях. Результаты работы доложены и обсуждены в виде сообщений па 3 международных и 4 российских конференциях. Работа выполнена в рамках проектов РФФИ (гранты 05-03-32134, 04-03-96106) и госконтракта № 02.442.И.7294. а также при поддержке немецких фондов DAAD и BAYHOST и Научно-Образовательного Центра «Перспективные материалы» (REC-005).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа общим объемом 108 страницы машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, выводов и экспериментальной части. Библиографический список - 70 работа. Диссертация содержит 13 таблиц и 20 рисунков.

Первая глава содержит обзор литературных данных по методам синтеза и свойствам пиридил-1.2,4-триазииов, объединяющий 58 ссылок, в котором показано, что пиридил-1.2.4-триазины представляют значительный интерес как лиганды для координационной и аналитической химии, экстрагенты редкоземельных металлов, а также как удобные строительные блоки для получения разнообразных олигопиридинов. Однако известные методы синтеза пиридилтриазинов имеют существенное ограничение по положению (гетеро)ароматических заместителей в 1,2,4-триазиновом ядре. В частности, этот способ не позволяет получать пиридилтриазины, не несущие заместителей в положении 5 триазинового цикла, что затрудняет образование комплексов с олигопиридинами, т.к. вызывает пространственные затруднения в хелатирующем узле.

Во второй главе представлены результаты собственных исследований, посвященных поиску методов синтеза пиридилтриазинов, их превращению в би- и терпиридины, а также изучению их координационных и фотофизических свойств.

За основу разрабатываемого метода синтеза арильных производных би- и терпиридинов предложено взять реакцию Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями соответствующих 1,2,4-триазинов. В этом случае в пиридиновом кольце остаются все заместители, присутствовавшие в 1,2,4-триазине, а также появляется возможность введения дополнительных заместителей за счет диенофила.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ar

Для получения целевых 5-арил-2,2'-бипиридинов и 5,5"-диарил-2,2':6\6"-терпиридинов в предложенном подходе в качестве исходных соединений должны быть использованы соответствующие 6-арил-3-пиридил-1,2.4-триазины и 2,6-бис(6-арил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридины. Успех в получении этих соединений определяет успех в достижении поставленной цели.

1. Синтез 3-пирндил-1,2,4-триазинов

В ходе исследований был найден новый и эффективный метод синтеза 1,2,4-триазинов 1, несущих остатки пиридина в положении 3 и (гетеро)ароматические заместители в положении б. Метод заключается в конденсации гидразонооксимов 2 с пиридинальдегидами с последующей ароматизацией промежуточных продуктов 3 в результате отщепления молекулы воды при кратковременном нагревании в уксусной кислоте. Реакция протекает очень легко и дает 3-(2-пиридил)-1,2,4-триазины 1 с высокими выходами. Следует отметить, что образование триазинов 1 не зависит от положения кольчато-цепного равновесия, типичного для 4-гидрокси-3,4-дигидро-1,2,4-триазинов ЗБ. Для облегчения процедуры целесообразно использовать однореакторый метод без выделения из реакционной массы интермедиатов 3.

Аг^О Ме

к. + ^

N

I

ОН 2а-к

N^1

ЗБа-к

Аг = РЬ (а), 4-Ме-С6Н4 (б), 4-МсО-С6Н4 (в), 4-Р-С6Н4 (г), 4-С1-С6Н4 (д), 4-Вг-С6Н4 (е), 4-И02-СбН4 (ж), пиридин-2-ил (з), пиридин-4-ил (и), 2-тиенил (к)

Новый метод предполагает использование доступных исходных реагентов (ацетофеноны и пиридинальдегиды) и позволяет легко варьировать (гетеро)ароматические заместители в 1,2,4-триазиновом ядре в достаточно широких пределах. Положение этих заместителей однозначно определяется методом синтеза. Стоит отметить, что образование триазагексатриенов подобных ЗА и их кольчато-цепное равновесие с дигидротриазинами типа ЗБ - хорошо изученный процесс. Однако, ранее дегидратация этих интермедиатов не фиксировалась, а их ароматизация осуществлялась в результате дегидрирования под действием окислителей с образованием соответствующих 1,2,4-триазин-4-оксидов.

Конденсация гидразонов 2 с пиридин-2,б-дикарбоксальдегидом, за которой следует дегидратация интермедиатов при кратковременном нагревании в уксусной кислоте, дает 2,6-бис(6-арил-1,2,4-триазин-3-ил)пиридины4.

у* мн2 онс

ч +

I

он

2а,б,в,д,е,ж 4а,б,в,д,е,ж

Аг = РЬ (а), 4-Ме-С6Н4 (б), 4-МеО-С6Н4 (в), 4-С1-С6Н4 (д), 4-Вг-С6Н4 (е), 4-Ы02-С6Н4 (ж) При определении области применения обнаруженного метода синтеза были выявлены следующие закономерности. Реакция протекает не только при использовании 2-пиридинальдегидов, но и 4-пиридинальдегидов, что позволяет получать 3-(пиридин-4-ил)-6-арил-1,2,4-триазины 5.

РГ^Ы I

ОН 2а-н

5а-н

Я = Н (а, л, м, н), СН3 (л), С2Н5 (м), С3Н7 (н).

Аг = РЬ (а, л ,м, н), 4-Ме-С6Н4 (б), 4-МеО-С6Н4 (в), 4-Р-С6Н4 (г), 4-С1-С6Н4 (д), 4-Вг-С6Н4 (е), 4-N02-C6H4 (ж), пиридин-2-ил (з), пиридин-4-ил (и), 2-тиенил (к).

Однако замена пиридинового фрагмента на его электронный аналог - 4-нитрофенил приводит к тому, что при нагревании в уксусной кислоте 3-(4-нитрофенил)-4-гидрокси-3,4-дигидро-1,2,4-триазина 7, полученного конденсацией гидразона 2 с 4-нитробензальдегидом, ароматичный 1,2,4-триазин 6 не образуется. Очевидно, что для протекания дегидратации промежуточных дигидротриазинов в исходном альдегиде должен быть атом азота пиридинового типа.

РЬ

Было установлено, что дегидратация дигидротриазинов 3 протекает только в кислой среде. Так, даже после длительного кипячения в нейтральных растворителях (этанол или толуол) интермедиат За был выделен в неизменном виде.

ЕЮН или

толуол -НОН

Необходимые условия протекания реакции (наличие 2- и 4-пиридила и кислая среда) позволяют предположить схему дегидратации интермедиатов 3, как протонирование по основному пиридиновому атому азота циклической формы интермедиата 3. что приводит к значительному повышению подвижности протона, связанного с 5р3-гибридным атомом углерода С-3 протонированного интермедиата А. Затем происходит отщепление этого протона, что приводит к интермедиату Б (т.е. формально в дигидротриазине 3 происходит миграция протона от нр1-гибридного атома углерода С-3 к азоту пиридинового фрагмента). Наконец, элиминирование гидроксигруппы и депротонирование катиона Б дает конечный пиридилтриазин 1.

Аг

Агч.

тГ N

Онс^

Б1

NN4,

N

I

ОН

онс

N

н 1

М ! м

В

-н+

ч / Агч. \ / Аг^

хх^- хд

N I

он

Д

В соответствии с предложенным механизмом на ход реакции критическое влияние должно оказывать местоположение атома азота в пиридиновом цикле относительно триазинового. Так.

при р-замещении в пиридиновом фрагменте невозможна эффективная стабилизация ингермедиата Д по сравнению с аналогичным интермедиатом Б при а- и у-замещении. а значит значительно снижается подвижность протона, связанного с 5р3-гибридным атомом углерода С-3. что затрудняет весь процесс дегидратации. Действительно, кипячение в уксусной кислоте дигидротриазина 8 - продукта конденсации гидразона 2 с пиридин-3-карбоксальде1 идом. не привело к ароматичному триазину 9.

Таким образом, пиридиновый фрагмент в положении 3 1,2,4-триазинового цикла к значительной мере облегчает дегидратацию 4-гидрокси-3,4-дигидро-1.2.4-триазинов. что позволяет легко получать 1,2,4-триазины, несущие остатки пиридина в положении 3, синтез которых другими способами очень затруднителен. Одним из достоинств разработанного метода является возможность достаточно широкого варьирования (гетеро)ароматических заместителей, т.е. влияния на сопряженную л-систему, которая определяет фотофизические свойства.

2. Синтез (гетеро)арильных производных би- и терпиридинов

Для превращения новых 1,2.4-триазинов в соответствующие би- и тсрпиридины в работе была использована реакция Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями. Реакция протекает с сохранением всех заместителей в 1.2,4-триазиновом ядре, что позволяет полностью использовать преимущества описанного выше метода синтеза пиридилтриазинов.

В качестве диенофилов в работе использовались енамины, электронодонорная аминогруппа которых приводит к значительному снижению энергии НСМО и приближает ее к энергии ВЗМО диена - 1.2.4-триазина. В то же время присутствие электроноакцепторного пиридильного заместителя в 1,2,4-триазине дополнительно облегчает протекание реакции Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями. Действительно, 3-пиридил-1,2.4-триазины 1 и 2,6-бистриазинилпиридины 4 легко вступают в реакцию с морфолиноциклопентеном при нагревании в диоксане с образованием соответствующих 2-(пиридин-2-ил)циклопентено[с]пиридинов 10 и 2.6-бис(циклопенгено|с]пиридил-2)пиридинов 11. Этот метод является особенно удбпым ,'1ля получения именно терпиридинов 11, т.к. введение в молекулу аннелированного алифатического цикла значительно повышает растворимость новых лигандов в органических растворителях.

Обсуждаемая реакция осуществлялась без выделения промежуточного циклоаддукта 12, который претерпевал в условиях реакции ароматизацию за счет элиминирования молекулы морфолина.

— 12 _1 10ж.и

О—\ 79%

О

N

4а,д,ж

11а,д,ж

Аг = РЬ (а), 4-С1-С6Н4 (д). 4-Ш2-СбН4 (ж), пиридин-4-ил (и)

Этот подход был использован и для получения арильных производных неаннелированных би- и терпиридинов. В качестве диенофила в этом случае был выбран 2,5-норборнадиен. Отсутствие электронодонорных группировок в молекуле норборнадиена приводит к значительному снижению скорости реакции Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями. Так. для превращения 3-пиридил-1,2,4-триазинов 1 в целевые '5-арил-2.2'-бипиридины 13 необходимо многочасовое кипячение реагентов в «-ксилоле (норборнадиен берется в избытке). Несмотря на достаточно жесткие условия, реакция протекает с высокими выходами (85-95%) с минимумом побочных продуктов. Следует отметить, что синтез бипиридинов 13 легко масштабируется (в работе бипиридины были получены в количес тве 5 г за одну операцию) без значительных изменений в чистоте и выходе продуктов.

Аг = РЬ (а). 4-Ме-С6Н4 (б), 4-МеО-С6Н4 (в), 4-Р-С6Н4 (г), 4-С1-С6Н4 (д), 4-Вг-С„1 Ц (е), 4-МОгСл1|4 (ж), пиридин-2-ил (з), пиридин-4-ил (и), 2-тиенил (к)

Реакция 3-{4-пиридил)-1.2,4-триазинов 5 с норборнадиеном протекает в этих же условиях с образованием 5-арил-2,4'-бипиридинов 14.

Симметричные диарилтерпиридины 15 были получены кипячением в «-ксилоле соответствующих бистриазинилпиридинов 4 с 2.5-норборнадиеном с выходами 65 80%. Проведение реакции затруднено из-за крайне низкой растворимости исходных триачинов 4. что приводит к увеличению времени реакции и снижению выхода терпиридинов 15.

Агч М

4а,в 15а,в

Аг = РЬ (а), 4-ОСНд-С6Н4 (в) 3. Синтез несимметричных терпиридинов

Предложенный метод подходит и для синтеза несимметричных диарилтерпиридинов. Однако его реализация требует значительно большего числа стадий. Попытка синтеза несимметричных бистриазинилпиридинов реакцией пиридин-2,6-диальдегида с двумя разными гидразонами изонитрозоаиетофенонов привела к образованию практически неразделимой смеси продуктов. Все меры по повышению селективности реакции не привели к желаемому результату.

Несимметричные диарилтерпиридины были получены при использовании несимметричных пиридинальдегидов. Так, в результате этерификации пиридин-2,6-дикарбоновой кислоты 16 кипячением в бутаноле в присутствии катеонита КУ-2 с последующим восстановлением диэфира

17 борогидридом натрия был получен 2,6-бисгидроксиметилпиридин 18. Окисление соединения

18 оксидом селена в диоксане привело к образованию смеси 2-оксиметил-6-формилпиридина 19 и бисформилпиридина 20, с преобладанием первого. Разделение продуктов осуществлялось хроматографически.

" 70%

ВиОН

ноосг ^ 16

соон

Использование моноальдегида 19 в описанном выше подходе позволило получить пиридилтриазин 21. несущий гидроксиметильную группу в пиридиновом цикле. Последующее окисление гидроксиметильной группы оксидом селена привело к альдегиду 22, реакция которого с другим гидразоном изонитрозоацетофенона дала несимметричный бистриазинилпиридин 23, а затем и несимметричный терпиридин 24.

В основе второго подхода к получению терпиридинов 24 лежит использование другого несимметричного альдегида - 2-метоксикарбонилпиридин-6-альдегида 25. Последний был получен в результате селективного восстановления диметилового эфира дипиколиновой кислоты 26 борогидрида натрия с последующим окислением 6-гидроксиметилпиридин-2-карбоксилата 27. Реакция альдегида 25 с гидразоном изонитрозоацетофенона дала метоксикарбонилпиридилтриазин 28. который был трансформирован в метоксикарбонилбипиридин 29. Последовательное восстановление сложноэфирной группы в 29. окисление гидроксиметильной группы в 30 и реакция альдегида 31 с другим • гидразоном изонитрозоацетофенона привели к триазинилбипиридину 32. Реакция Дильса-Альдера гриачина 32 с норборнадиеном дала целевой несимметричный терпиридин 24.

Е = СООМе

АгЧ ^

29 X = СООМе

Ьгзох = сн2он

1—31 Х = СНО

С

32 У = N 24 У = СН

Аг=РЬ, Аг'=4-Ы02-С(1Н4.2-ти ен ил

Второй метод получения несимметричных терпиридинов имеет ряд преимуществ перед первым: 1) моновосстановление диэфира 26 идет более селективно, чем моноокислснис бисгидроксиметилпиридина 18; 2) растворимость промежуточных продуктов во втором случае значительно выше, чем в первом, что облегчает проведение реакций.

В целом, предложенная стратегия синтеза арильных производных би- и терпиридинов позволяет легко достигать структурного разнообразия целевых лигандов варьированием трех независимых компонентов: ацил(гетеро)аренов, диенофилов и пиридинальдегидов, что открывает путь к тонкой настройке желаемых свойств.

1

И'

4. Фотофизические и координационные свойства новых би- и терпнридинов

В ходе исследований было установлено, что новые арилбипиридины являются хорошими флюорофорами, а разработанный метод их синтеза позволяет настраивать фотофизические свойства путем изменений в химической структуре.

Таблица 1 . Фотофизические данные новых арилбипиридинов.

Соединение Яабс[нм]а А.И1-„ [нм]" (ЪГ [нм]" [нм]с [нм]' А-,,с„(И') |нм1*

13а 300 359 (0.05) 322 375 320 433

136 303 363 (0.38) 326 397. 430,,, 337 438

13в 312 399,430,1Л. (0.80) 339 405,,,. 442 350 525

13д ЗОГ 359( О-П)"-' 326 401 331 445

13с 303п 353(0.25)11"' 322 397 333 425

13и 298" 385"'' 316 354 321 451

33 302 358 327 385

35а 306 435 331 520

356 345 440, 525 365 428(0.06)

37а 315,,,, 325, 340,,;1 369 (0.019) 357 398.430,,, 362 455. 517,,,

376 317,».. 328, 341 „л 382 (0.12) 362 435 366 440,520

37в 318Ш„ 330, 343,,, 432 (0.62) 365 517 378 •517

2.2"- бипиридин 282 — 296, 306 322, 330 303 320.332

"Максимум поглощения в ЕЮН. Максимум испускания в ЕЮН. 'Квантовые выходы флюоресценции были измерены с использованием антрацена как стандарта (Ф — 0.27 в ЕЮН).

'Максимум поглощения в ЕЮН после добавления избытка гг^СКХ))?. ''Максимум испускания в ЕЮН после добавления избытка ¿гКСЮдЪ- -^Максимум поглощения в ЕЮН после добавления избытка СРчСООН. ^Максимум испускания в ЕЮН после добавления избытка СГ'зСООН.1' Измерения проводились в ацетонитриле. 'Рассчитано с использованием хинина сульфата дигидрата как стандарта Фс, = 0.546 в 0.5М Н2804

Положение наименьшего по энергии максимума поглощения бипиридинов 13а-в в растворах слабо зависит от природы арильного заместителя и полярности растворителя (табл. I. рис. 1-3). Напротив, арильные заместители оказывают значительное влияние на максимум и интенсивность испускания лигандов 13. Так, фенилбипиридин 13а показывает очень слабое испускание. Введение в фенил даже такой слабой электронодонорной группы как мстил, приводит к значительному увеличению (в 7 раз) квантового выхода флюоресценции толилбипиридина 136 без значительного изменения максимума испускания. Значительно большие изменения наблюдаются в спектрах флюоресценции метоксифенилбипиридина 13в. Введение метоксигруппы приводит к красному сдвигу испускания (40 нм) и сильно усиливает интенсивность флюоресценции (Ф| = 0.80) в этанольном растворе.

МО ЗвО ЗвО «00 420 440 460 480 500

а) б)

Рис. 1. УФ-спектры (а) и спектры флюоресценции (б) лиганда 13а, записанные в чистом [Д()11 (I.).

при добавлении избытка СРзСООН (Ь+Н+) и 2п(СЮ4)2 (Ь+7.п2+).

I аи

260 290 300 320 340 ЗвО ЗвО 400

а) б)

Рис. 2. УФ-спектры (а) и спектры флюоресценции (б) лиганда 136. записанные в чистом ШОП (I.).

при добавлении избытка СР3СООН (Ь+Н+) и 2п(СЮ4)2 (Ь+гп2+).

500 550

а)

б)

Рис. 3. УФ-спектры (а) и спектры флюоресценции (б) лиганда 13в, записанные в чистом 1:ЮМ (I.). при добавлении избытка СР.,СООН (Ь+РГ) и 2п(СЮ4)2 (Ь+7п24).

Анализ влияния полярности растворителей на максимум флюоресценции показывает, что для фенил- и толилбипиридинов 13а,б характерны п-к* и л-к* излучательные переходы (небольшой синий сдвиг при повышении полярности растворителя), в то время как в испускание метоксифенилбипиридина 13в значительный вклад вносит внутримолекулярный перенос заряда (ВМПЗ), что следует из красного смещения максимума флюоресценции при повышении полярности растворителя (рис. 4). Низкая же интенсивность флюоресценции 13а говорит о значительном вкладе п-к* перехода в процесс испускания.

а) б)

Рис. 4. Спектры флюоресценции лиганда 13а (а) и 13в (б) в разных растворителях.

Протонирование арилбипиридинов 13а-в приводит к значительному увеличению вклада ВМПЗ во флюоресценцию, т.к. а) связываются неподеленные пары электронов пиридиновых атомов азота, что делает невозможным п-л* переходы; б) повышается электроноакцепторность пиридиновых колец. Результатом этого является наблюдаемый значительный красный сдвиг максимума испускания бипиридинов 13а-в при добавлении избытка трифторуксусной кислоты.

Добавление избытка к растворам 13а-в приводит к батохромному сдвигу максимума поглощения как и при протонировании. Однако координация цинком вызывает лишь небольшой красный сдвиг максимума испускания 13а. Примечательно значительное увеличение интенсивности испускания, в 14 раз при возбуждении в изобестической точке (308 нм) (рис. 1). Связывание неподеленных электронных пар азотов при координации металлом исключает п-п* переход и испускание происходит из п-п* возбужденного состояния, что и объясняет увеличение интенсивности. Похожий отклик наблюдается и при добавлении избытка цинка к толильному производному 136 (рис. 2), что выливается в ярко-фиолетовую флюоресценцию. Значительный вклад в испускание переходов, связанных с ВМПЗ, приводит к тому, что при добавлении к раствору 13в наблюдается значительный красный сдвиг максимума флюоресценции (ярко-синий цвет) с небольшим уменьшением интенсивности (рис. 3).

Флюоресценция арилбипиридинов 13а-в селективно реагирует на ионы 2п2+. Прибавление других ионов переходных металлов (№2+, Си2+, Со2+) к растворам 13а~в тушит испускание. Добавление Сё2+ вызывает сдвиг максимума флюоресценции подобно Zn2+, однако интенсивность испускания в этом случае резко снижается. Т.о. арилбипиридины 13 могут рассматриваться как

потенциальные 2п24-специфичные флюоресцентные индикаторы двух типов: поЦ'-к»7» сенсоры (фенилбиииридин 13а) и сенсоры со значительным красным смещением. Добавление /.а"' и водный раствор 13а в микромолярных концентрациях сопровождается увеличением интенсивности испускания с коэффициентом 10 (возбуждение в изобестической точке), что легко регистрируется (рис. 5).

14

1.2 10 . ое

э

(V

-' 0 6 04 0.2 0.0

/;.....\\

, > \\ и

^^ V ■>. " ^ ^»

1.« 1 г 1.0 о.» 0« 0.4 0.2

2

гп*2, мм

а) б)

Рис. 5. а) Изменения в спектре испускания лиганда 13а (10 рМ водный раствор) при добавлении гп(СЮ4)2 (0 — 4 |дМ); б) кривая спектрофлюорометрического титрования при 380 пш для 13а (10 цМ) при добавлении 2п(С104)г (0-4 цМ) (возбуждение в изобестической точке (308 пт)).

Дальнейшие исследования были направлены на настройку фотофизических свойств новых люминофоров (смещение максимума поглощения и испускания в область более длинных волн). Основой идеей при этом было увеличение сопряженной системы.

Действительно, введение стирильного фрагмента в арилбипиридины (путем последовательного бромирования /?-толилбипиридина 136 бромсукцинимидом, действия трифенилфосфином на 33 и реакции Виттига фосфониевой соли 34 с толуальдегидом и анисовым альдегидом), привели к желаемому красному сдвигу максимума флюоресценции как самих стирилфенилбипиридинов 35, так и их комплексов с 7м2+ (табл. 1). Однако, флюоресценция стирильных производных бипиридина 35 испытывает значительное тушение при добавлении 7м~\ что затрудняет их использование в качестве флюороионофоров.

N

35-44% 35а,б

•34 Х = Р1^Р+СН2 Вг /) бромсукцинимидСС14; и) РРй3, МеСЫ;;'//) гпрет-ВиОК, ТГФ, затем альдегид

Другим путем к увеличению сопряженной системы является аннелирование бензольною кольца к пиридиновому циклу. Разработанный в данной работе метод синтеза бипиридииов позволил решить эту задачу. Действительно, 2-(5-арилпиридин-2-ил)хинолины 37а-в были получены, исходя из 2-хинолинкарбоксальдегида, в полном соответствии с описанным выше методом.

Как и предполагалось, максимумы поглощения пиридилхинолинов 37а-в оказались сдвинуты в красную область (на 20-25 нм) по сравнению с 13а-в (табл. 1, рис. 6). Аналогичный красный сдвиг (10-35 нм) наблюдался и для максимумов флюоресценции соединений 37а-в. Аннелирование бензольного кольца к бипиридиновой системе привело к небольшому уменьшению квантовых выходов испускания пиридилхинолинов 37а-в по сравнению с бипиридинами 13а-в. При этом сохранился характер влияния ароматических заместителей и полярности растворителя на испускание 37а-в. Фенил- и толил- замещенные пиридилхинолины 37а,б обладают низкими квантовыми выходами флюоресценции (Ф| = 0.019 и 0.12 соответственно), в то время как 37в (Я=МеО) является сильным флюорофором (Ф[ = 0.62). Максимум испускания 37а,б сдвигается в красную область при увеличении полярности растворителя (на 8-12 нм при сравнении с максимумом испускания в толуоле и метаноле). По всей видимости лиганды 37а,б испускают из л-л* и п-я* возбужденных состояний со значительным вкладом последнего, что объясняет низкую интенсивность их флюоресценции. В противоположность этому, значительный сдвиг в красную область испускания соединения 37в в полярных растворителях (максимум испускания 375 нм в толуоле, 396 нм в СНгСЬ и 434 нм в метаноле) показывает, что испускание 37в в значительной мере определяется ВМПЗ переходами.

Добавление избытка Zn2+ в этанольные растворы пиридилхинолинов 37а-в приводит к ожидаемому батохромному сдвигу максимума поглощения (30-35 нм). Цинковые комплексы хинолинов 37а-в показывают интенсивную синюю (37а,б) или желтую (37в) флюоресценцию (рис. 6). При этом интенсивность испускания фенил- и толилхинолинов 37а,б резко увеличивается (в 25 раз для 37а и в 5 раз для 376). Красный сдвиг испускания пиридилхинолинов 37а-в при добавлении ¿п2+ по сравнению с пиридинами 13а-в значительно больше, что объясняется увеличением вклада ВМПЗ-возбужденного состояния в испускание.

350

400

450 нм

500

550

350

400

т-

450

500

550 600

а) б)

Рис. 6. Спектры флюоресценции 37а (а) и 37в (б) в ЕЮН, ЕЮН+Н\ ЕЮН+гп2\

Т.о. арилбипиридины и их комплексы с Zт^2+ являются хорошими люминофорами, а предложенный метод для их синтеза позволяет проводить настройку флюоресценции.

Несколько комплексов бипиридинов 13 с 2пСЬ (38) были выделены в чистом виде. Их состав (1:1) был определен на основании элементного анализа и данных ЯМР спектроскопии. Значительное слабопольное смещение сигналов протонов пиридинового цикла при координации говорит о том, что ХпС\г выступает как достаточно сильная кислота Льюиса, что объясняет изменения в спектрах поглощения и испускания бипиридинов 13 (рис. 7).

+0.40

+0.05

цз +0.05

-п ыз

+0.15

Н5-0

+0.20

н'

Аг^ тГт

1 А

-1.10 \

Ий-

(Ьру)2

+0.20

+0.08

+0.3 . /

нз +0.15 Аг к. \1Л н и3' +0.20

+0.20

Н'-О.Т

Рис. 7. Изменение химических сдвигов (м.д.) протонов в спектрах 'Н ЯМР при координации новых лигандов металлами.

Значительный интерес представляют рутениевые комплексы бипиридинов. благодаря уникальным свойствам возбужденного состояния, что находит самое различное применение. В ходе данной работы был получен ряд комплексов 39-40 реакцией арилбипиридинов с ИЩЬруЬСЬ (где Ьру - 2,2*-бипиридин) и были исследованы их фотофизические свойства.

В таблице 2 собраны данные по спектрам поглощения и люминесценции комплексов 39-40 записанных в растворах MeCN при комнатной температуре. Максимумы поглощения комплексов 39-40 соответствуют двум типам электронных переходов. Максимумы поглощения в области 450 нм соответствуют переходам, связанным с переносом заряда от металла к лиганду (МЬС'Т) и отвечают за красную окраску комплексов. Полосы поглощения при 285 и 330 нм соответствуют л-я*-переходам самих лигандов. Комплексы 39—40 показывают типичные для подобных рутениевых

комплексов люминесцентные свойства, связанные с испусканием из МЬСТ возбужденного состояния. Следует отметить красный сдвиг (40 нм) максимума испускания комплексов 39-40 по сравнению с люминесценцией комплекса незамещенного бипиридина [Яи(Ьру)з](РР<,);>.

Таблица 2. Максимумы поглощения (Х.а&), испускания (Х-ж.-,,) и квантовые выходы люминесценции

(ф.) комплексов (в МеСЫ)

Комплекс я* Я6 Х*бс[НМ] инм]'

39а 4-Вг-С6Н4 сы 440.286, 249 648 2.6

396 4-МеО-С(,Н4 сы 440,334,285. 248 652 1.9

39в 2-тиенил CN 437,328,285,249 653 2.1

40а с6н5 н 453,288.250 616 2.2

406 4-Ме-С6Н4 н 454,288,255 615 2.4

40в 4-МеО-С6Н4 н 454, 320, 288, 254 611 2.3

40д 4-С1-С()Н4 н 453, 288,249 620 3.0

40е 4-ВГ-С6Н4 н 454, 288, 254 621 2.5

40и пиридин-4-ил н 450, 291,254 640 1.1

[Яи(Ьру)з](РРб)2'> Н н 451,287,244 610 4.2

а Максимум флюоресценции в MeCN при комнатной температуре и возбуждении в самом длинноволновом максимуме поглощения. А По литературным данным. с Квантовый выход рассчитан с использованием трис(2,2 -бипиридил)Ки(И)дихлоридгексагидрата как стандарта <А;|—0.042 в дегазированной азотом воде и г)Н20=1.33 1 6.

Состав и строение комплексов 39-40

установлены с использованием спектроскопии ЯМР. Р'АВ-масс-спектро-метрии. а также РСД. выполненного для одного из комплексов 396 (рис. 8).

Изменения в

химических сдвигах протонов бипиридинового фрагмента при образовании комплекса с Яи(П) значительно отличаются от таковых для

Рис. 8. Структура комплекса 396. Атомы водорода и анионы РР6 опущены.

комплекса с Zn(II). Наблюдаемое слабопольное смещение сигналов протонов в а-положении пиридиновых циклов комплексов 39—40 по сравнению с лигандами 13 cooibcici hvci литературным данным.

5,6-Дизамещенные пиридилтриазины и бистриазинилпиридины достаточно широко используются как би- или тридентатные лиганды в реакциях с катионами переходных металлов. Ii базе данных Cambridge Crystallographic Data Center присутствует 37 уникальных записи о кристаллографических исследованиях металлокомплексов лигандов этой группы. Во всех случаях пиридилтриазины координируют катионы металлов атомом азота пиридинового цикла и N-2 атомом триазинового. Полученные в данной работе пиридилтриазины 1 не составляют исключение и образуют комплексы 41 с Fe(ll) с участием этого же хелатирующсго центра. Структура образующихся комплексов 41 была изучена методом ЯМР спектроскопии. Как это и можно было предположить, несимметричные бидентатные лиганды 1 дают смесь двух изомерных октаэдрических комплесов: тег-41 и /ас-41. В спектрах 'Н ЯМР эти изомеры легко различимы: из-за Сд-симметрии fac-41 дает один набор сигналов протонов, отсутствие симметрии в тсг-Л 1 приводит к трем наборам сигналов. Проведенные исследования показали значительно завышенную долю fac-4í (до 50%) по сравнению с ожидаемым соотношением тег-41 : /ас-41 как 3 : 1 из литературных данных. Однако, несимметричные арилбипиридины 13 образуют комплексы с Fc(II) в соответствии со статистически ожидаемым распределением изомеров, т.е. тег- \ fac- как 3 : 1.

тег-41 fac-41

Пиридилтриазины 1 являются аналогами 5,6-дифенил-3-пиридил-1.2.4-триазина. который широко используется как аналитический реагент при спектрофотометрическом определении содержания железа, благодаря образованию окрашенных (красных) комплексов. Окраска в этом случает определяется переносом заряда от металла к лиганду (MLCT). Новые пиридилтриазины 1 показывают аналогичные свойства. В УФ-спектрах комплексов 41 присутствует длинноволновая полоса поглощения (X. = 540нм) MLCT-перехода. Следует отметить, что ни сами арилпиридилтриазины 1, ни их комплексы с Ru, Zn, Fe не проявляют люминесцентные свойства. 5. Биологическая активность 3-пиридил-1,2,4-триазинов

Отдельные пиридил-1,2,4-триазины прошли испытания на противовирусную активность в Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии «Вектор». Оценку противовирусной активности проводили на культуре клеток Vero в отношении вируса натуральной оспы (штаммы variola major и Butler variola minor). Из других патогенных для

человека штаммов использовали CPV - вирус оспы коров (штамм Гришак). MPV - вирус оспы обезьян (штамм /.air 599). вирус VV - осповакцины (штамм ЛИВГ1). а также вирус жтромелип (оспы мышей), штамм К-1.

В холе исследований было выявлено, что наибольшую противовирусную активность показывают 1.2.4-триазины. содержащие 4-пиридил. в то время, как 2-ииридилы[ые аналогн противовирусную активность не проявили. Для расширения ряда потенциально активных соединений была использована разработанная ранее методика, заключающаяся в получении соответствующих 1,2,4-триазин-4-оксидов 42. их цианирование и замещение циапогруппы в цианотриазинах 43 на остаток аминов, с образованием 5-аминопиридилтриазинов 44. Результаты противовирусного действия наиболее активных соединений приведены в таблице 3.

'NH,

N

¿Н

N

I

О 42

NC N 43

44

Таблица 3. Противовирусная активность наиболее активных 1.2.4-триазинои.

N

R R1 тс» Hg/ml Активность (1С5(, Jig/ml)

VV CPV MPV Mouse I'V

С1 4-Ру Н >100 0.95 1.40 1.42 0.62

11 4-Ру О' >100 4.96 0.64 2.46 4.18

Н 4-Ру сг >100 9.40 14.12 6.89 11.44

I! 4-Ру о >100 3.41 1.27 1.58 3.07

11 4-N02C6H4 О 100 16.02 10.40 5.33 10.95

Н 4-N02C6H4 (Vn о н >100 12.93 11.88 12.39 12.17

С1 4-Ру ГГ S-^J 19.71 8.44 0.46 0.48 1.46

CI 4-Ру г nN Н 57.01 0.77 0.43 0.23 1.03

Цидофовир (известный противовирусный препарат) >100 10.87 20.11 14.01 12.43

УУ - вирус оспавакцины; СРУ - вирус оспы коров: МРУ - вирус оспы обезьян: Мо^еРУ - вирус оспы мышей;

Выводы:

1. Разработана удобная стратегия синтеза 2,2'-би- и 2,2':6',2"-терпиридинов, несущих (гетерохроматические заместители в положении 5 концевых пиридиновых ииклов. включающая новый метод синтеза пиридил-1.2.4-триазинов и их превращения в целевые продукты в результате реакции аза Дильса-Альдера с енаминами и 2.5-норборнадиеном.

- Ключевая стадия в предложенном подходе - получение 3-пиридил-1.2.4-триазинов и 2,6-бис( 1.2.4-триазинил)пиридинов. Для этйх целей в ходе работы разработан новый метод синтеза, который является препаративно удобным и несет в себе ряд преимуществ перед ранее известными

подходами:

• метод основан на доступных реагентах (ацетофеноны. пиридинальдегиды) и простых процедурах классической гетероциклической химии;

• позволяет региоспецифично получать ранее недоступные пиридилтриазины. несущие ароматические заместители именно в положении 6 1,2,4-триазинового цикла;

• открывает возможность к легкому варьированию ароматических заместителей, а также заместителей в пиридиновом цикле;

• относительно легко масштабируется.

- Сочетание нового метода синтеза пиридилтриазинов и их превращения в пиридины позволяет легко достигать структурного разнообразия целевых лигандов варьированием трех независимых компонентов: ацил(гетеро)аренов, диенофилов и пиридинальдегидов.

2. Новые (гетеро)арилбипиридины показываю!' интенсивную флюоресценцию в растворах многих растворителей при комнатной температуре. Квантовый выход флюоресценции отдельных соединений достигает 80%. Положение максимумов испускания значительно зависит от природы заместителей, полярности среды, протонирования и координации катионами Zn(iI) и Яи(П).

3. Показано, что настройка фотофизических свойств новых люминофоров легко достигается за счет структурных изменений в молекуле бипиридина. Наилучший путь для смещения максимумов поглощения и испускания в длинноволновую область - развитие системы сопряжения за счет аннелирования бензольного кольца и введения электронодонорных группировок в ароматическом заместителе.

4. Арилбипиридины показывают селективный и чувствительный отклик на ионы /п2'. заключающийся в значительном увеличении интенсивности или красном смешении флюоресценции, т.е. представляют интерес как потенциальные флюоресцентные сенсоры на цинк, действующие в микромолярном диапазоне концентраций.

5. Производные 3-(пиридин-4-ил)-1,2,4-триазинов представляют интерес с точки зрения их противовирусной активности. Разработанные синтетические подходы позволяют осуществлять скрининг в этом ряду за счет варьирования заместителей.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях;

1. D. N. Kozhevnikov, О. V. Shabunina. D. S. Kopchuk; P. A. Slepukhin. V. N. Kozhevnikov. 5-Aryl-2.2'-bipyridines as tunable fluorophores. Tetrahedron Leiters, 2006, 47. 7025-7029.

2. V. N. Kozhevnikov, D. N. Kozhevnikov. О. V. Shabunina. V. L. Rusinov. O. N. Chupakhin. An efficient route to S-Oieterojaryl^^"- and 2,2"-bipyridines through readily available 3-pyridvl-1,2,4-triazines. Tetrahedron Letters, 2005, 46,1791-1793.

3. V. N. Kozhevnikov, D. N. Kozhevnikov, О. V. Shabunina, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin. An efficient route to 5,5"-diaryl-2,2,:6\2"-terpyridines through 2,6-bis( 1,2,4-triazin-3-yl)pyridines. Tetrahedron Letters, 2005, 46, 1521-1523.

4. В. Н.Кожевников, Д. Н.Кожевников, О. В. Шабунина, Н. Н. Катаева. С. А Ющук. В. JI. Русинов, О. Н. Чупахин. От 3-хлорметил-1,2.4-триазин-4-оксидов к разнообразным замещенным пиридинам и 1,2,4-триазинам. Известия Академии паук. Серия химическая. 2005, № 9, с. 2122-2131.

5. V. N. Kozhevnikov, О. V. Shabunina, A. R. Sharifiillina, V. L. Rusinov, О. N. Chupakhin, В. König. Aminomethyl bi- and terpyridines as luminescent probes for Zn2+ ions. Mendeleev Communications, 2005,15, p. 8-9.

6. V. N. Kozhevnikov, D. N. Kozhevnikov, О. V. Shabunina, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, M. Zabel, В. König. Synthesis, structure and luminescence of ruthenium complexes with 6-cyano-2.2'-bipyridines. Mendeleev Communications, 2005,15, p. 6-8.

7. О. В. Шабунина, A. P. Шарифуллина, В. H. Кожевников, Д. Н. Кожевников. Стратегия синтеза замещенных пиридинов. Вестник УГТУ-УПИ, 2005, № 5(57), с. 109-111.

8. О. В. Шабунина, М. М. Устинова, В. Н. Кожевников, Д. Н. Кожевников. Аномально легкая дегидратация 4-гидрокси- 3,4- и 4,5-дигидро-1,2,4-триазинов в синтезе 3-пйридил-1.2.4-триазинов. Вестник УГТУ-УПИ. 2005, № 5(57), с. 115-117.

Работа доложена на научных конференциях:

1. Д.Н. Кожевников, В.Н. Кожевников. A.M. Прохоров, О.В. Шабунина. М.М. Устинова, А.Р. Шарифуллина, С.А. Ющук. С.В. Кожевников. Синтез замещенных би- и терниридинов. Тезисы докладов VII! Молодежной научной школы-конференции по органической химии. Казань, июнь 2005, с. 37.

2. О. В. Шабунина, В. Н. Кожевников, Д. Н. Кожевников. Новый метод синтеза 2.2'-бипиридинов и терпиридинов через З-пиридил-1,2,4-триазины. Тезисы докладов VIИ Молодежной научной школы-конференции по органической химии. Казань, июнь 2005. с.

3. А. Р. Шарифуллина. О. В. Шабунина, С. В. Кожевников. В. Н. Кожевников. З-Пиридил-1,2,4-триазины: новый метод синтеза и их использование в спектрофотометрическом определении Fe(H), Тезисы докладов VIII Молодежной научной школы-конференции по органической химии, Казань, июнь 2005, с. 90.

4. О.В. Шабунина, В.Н. Кожевников, Д.Н. Кожевников. Новый метод синтеза 2.2'-бипирииднов и терпиридинов через З-пиридил-1,2,4-триазины. International Conference on Organic Synthesis, Book of abstracts, St.-Petersburg, 2005, p. 249.

5. A. P. Шарифуллина, О. В. Шабунина, В. Н. Кожевников. Новый метод синтеза 3-пиридил-1,2.4-триазинов и их использование в колориметрическом анализе. International Conference on Organic Synthesis, Book of abstracts. St.-Petersburg. 2005, p. 387.

263.

Подписано в печать Бумага типографская Уч.-изд. л. 1,5_

18.0906

Офсетная печать Тираж/50_

Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 139 Заказзза

£ f. — . +tT*

Введение.

1. Пиридил-1,2,4-триазипы: методы синтеза и свойства (литературный обзор).

1.1. Методы синтеза 1,2,4-триазинов, несущих остатки пиридина.

1.1.1. Получение пиридилтриазииов конденсацией 1,2-дикарбонильных соединений с амидразонами.

1.1.2. Получение 3-пиридил-1,2,4-триазин-4-оксидов окислительной конденсацией гидразонов изонитрозокетонов с пиридинкарбоксальдегидами.

1.1.3. Получение пиридилтриазииов конденсацией 1,2-дикарбонильных соединений с ацилгидразидами в присутствии солей аммония.

1.1.4. Синтез пиридилтриазииов трансформацией 1,2,4,5-тетразинового цикла в 1,2,4-триазиновый в результате реакции аза Дильса-Альдера.

1.1.5. Синтез пиридилтриазииов трансформацией 1,2,4-триазинового цикла в пиридиновый в результате реакции аза Дильса-Альдера.

1.1.6. Введение пиридинового цикла в 1,2,4-триазиновый в результате реакций замещения и кросс-сочетания.

1.2. Использование пиридил-1,2,4-триазинов как исходных соединений для синтеза функционализированных олигопиридинов.

1.2.1. Получение олигопиридинов в реакциях пиридил-1,2,4-триазинов с 2,5-норборнадиеном.

1.2.2. Получение олигопиридинов в реакциях пиридил-1,2,4-триазинов с этинилтрибутилоловом.

1.2.3. Получение олигопиридинов в реакциях пиридил-1,2,4-триазинов с винилкарбоксилатами.

1.2.4. Получение олигопиридинов в реакциях пиридил-1,2,4-триазинов с енаминами

1.2.5. Реакция пиридил-1,2,4-триазинов с бензамидином.

1.2.6. Последовательные реакции нуклеофильного замещения водорода и аза-Дильса-Альдера в пиридил-1,2,4-триазинах, как удобный путь к функционализированным олигопиридиновым лигандам.

1.3. Координационные свойства пиридил-1,2,4-триазинов в реакциях с переходными металлами.

2,2-Би- и 2,2':6',6"-терпиридины (полипиридины)- одни из самых широко используемых лигандов в координационной и супрамолекулярной химии. Полипиридины, а чаще их комплексы с переходными металлами используются как катализаторы, аналитические реагенты и селективные экстрагенты при переработке отработанного ядерного топлива. Особый интерес представляют фотофизические свойства полипиридиновых лигандов и их комплексов с катионами таких металлов, как Al(III), Zn(II), Ru(II), Pt(II), Eu(III), Tb(lII) и др. Уникальные люминесцентные характеристики и свойства возбужденного состояния позволяют использовать эти лиганды и комплексы для создания люминесцентных хемосенсоров и меток для биологических анализов, в фотокаталитических процессах, фотосенсибилизации полупроводников в солнечных ячейках, при разработке молекулярных логических устройств, органических светодиодов и т.д. Одной из основных задач в настоящее время является разработка методов направленного синтеза функционализированных производных полипиридинов для оптимизации их свойств. Так, для получения хороших люминофоров на основе би- и терпиридинов необходимо, чтобы лиганды: 1) образовывали устойчивые комплексы с катионами переходных металлов, т.е. не имели объемных заместителей в а-положении к атому азота пиридинового кольца; 2) эффективно поглощали свет, т.е. содержали в своей структуре сопряженные ароматические заместители и другие хромофоры; 3) несли дополнительные необходимые функции, т.е. группы для связывания с поверхностью полупроводника, селективного связывания аналита, образование ковапентных связей с биомолекулами и т.д. Во многих случаях необходимо иметь целый набор люминофоров одной и той же группы, отличающихся максимумами поглощения и испускания, для тонкой настройки свойств материалов на их основе.

В ряде исследований было показано, что наличие ароматического цикла в р-положении наиболее оптимально для достижения наилучших люминесцентных свойств, т.к. только при таком расположении влияние заместителя на сопряженную систему полипиридина максимально. Однако, изучение и использование 5-арил-2,2'-бипиридинов и 5,5"-диарил-2,2':6',6"-терпиридинов сильно затруднено из-за отсутствия удобных методов для их получения. Обычные для синтеза пиридинов методы (метод Крёнке, реакции кросс-сочетания и т.д.) не позволяют решить эту задачу из-за сложности процедуры, малых выходов, низкой региоселективности, а также малой доступности исходных реагентов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка нового эффективного метода синтеза 5-арил-2,2'-бипиридинов и 5,5"-диарил-2,2':6',6"-терпиридинов и их 1,2,4-триазиновых аналогов, позволяющего варьировать заместители и обеспечивать тонкую настройку фотофизических свойств. Изучение координационных и флюоресцентных свойств новых соединений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан новый подход к синтезу функционализированных 2,2'-би- и 2,2':6',2"-терпиридинов, несущих (гетеро)ароматические заместители в положении 5 концевых пиридиновых циклов, включающий получение соответствующих пиридил-1,2,4-триазинов и их превращение в замещенные би- и терпиридины в результате реакции Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями.

При этом синтез 1,2,4-триазинов является ключевой стадией, т.к. определяет наличие, местоположение и разнообразие заместителей в целевом продукте.

Найден новый метод синтеза 3-пиридил-1,2,4-триазинов и 2,6-бис(1,2,4-триазинил)пиридинов, заключающийся в циклизации гидразонов изонитрозоацетофенонов (легко получаемых из ацетофенонов) в реакции с пиридинальдегидами, имеющий множество преимуществ перед известными подходами к получению подобных соединений: 1) возможность региоспецифичного синтеза пиридил-1,2,4-триазинов с ароматическими заместителями в положении 6, а не в положении 5 1,2,4-триазинового цикла (методов для селективного получения 6-арил-3-пиридил-1,2,4-триазинов известно не было); 2) возможность варьирования в широких пределах (гетеро)ароматических заместителей.

Структурное разнообразие целевых лигандов достигнуто сочетанием нового метода синтеза пиридилтриазинов и их превращения в пиридины варьированием трех независимых компонентов: ацил(гетеро)аренов, диенофилов и пиридинальдегидов.

Определены границы применимости обнаруженного метода синтеза 1,2,4-триазинов, предложена схема протекания новой реакции, объясняющая аномально легкую дегидратацию интермедиатов.

Установлено, что новые (гетеро)арилбипиридины являются эффективными флюорофорами в растворах при комнатной температуре. Варьирование заместителей позволяет легко проводить настройку фотофизических свойств как самих лигандов, так и их комплексов с Zn(ll) и Ru(II). Выявлены закономерности влияния структуры лиганда на фотофизические свойства. В частности, влияние на сопряженную я-систему через подбор заместителей позволяет смещать максимумы поглощения и испускания в длинноволновую область. Проанализирована структура возбужденных состояний лигандов и комплексов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработанный подход к синтезу арилбипиридинов основан на использовании доступных исходных реагентов (ацетофеноны, пиридинальдегиды) и относительно простых синуетических процедурах, кроме того он легко масштабируется, что делает его очень удобным для синтеза малодоступных (гетеро)арильных производных полипиридинов.

Найден новый тип ярких люминофоров - 5-арил-2,2'-бипиридины и их комплексы с Zn(II), модуляция свойств которых легко осуществляется путем структурной модификации лигандов.

Установленный факт селективной зависимости флюоресценции новых арилбипиридинов от присутствия ионов Zn2+ позволил рассмотреть возможность использования этих лигандов в качестве флюоресцентных индикаторов на содержание ионов Zn в водных растворах при биологических значениях рН. Показано, что в зависимости от набора заместителей действие индикаторов основано на двух типах отклика: значительное увеличение интенсивности испускания или значительное красное смещение максимума испускания.

Обнаружены перспективные противовирусные соединения ряда 3(4-пиридил)-1,2,4-триазинов, подавляющие репродукцию вируса оспы.

1.4. Заключение

Пиридил-1,2,4-триазины представляют значительный интерес как лиганды для координационной и аналитической химии, экстрагенты редкоземельных металлов, а также как удобные строительные блоки для получения разнообразных функционализированных олигопиридинов, которые не могут быть получены другими методами. Среди известных методов синтеза пиридилтриазинов главенствующее положение на настоящий момент занимает реакция конденсации амидразонов с 1,2-дикарбонильными соединениями. Однако, этот метод имеет существенное ограничение по положению (гетеро)ароматических заместителей в 1,2,4-триазиновом ядре. В частности, этот способ не позволяет получать пиридилтриазины, не несущие заместителей в положении 5 триазинового цикла, что ухудшает координационные свойства целевых олигопиридинов, т.к. вызывает пространственные затруднения в хелатирующем узле. В связи с этим есть необходимость поиска эффективных путей синтеза пиридилтриазинов, несущих (гетеро)ароматические заместители в положении 6, но не 5, методов их трансформации в олигопиридины и исследование их свойств.

2. Новые люминофоры ряда 2,2'-би- и г^б'.б'Черпиридинов: новый подход к синтезу, координационные и фотофизические свойства

При создании новых настраиваемых люминофоров были учтены следующие факты. Во-первых, би- и терпиридины - это удобная основа для флюорофоров, т.к. известно, что и ряд лигандов этого ряда, и особенно их комплексы с некоторыми переходными металлами обладают люминесцентными свойствами [59, 60]. Во-вторых, известно, что наиболее интенсивные электронные переходы в 2,2'-бипиридиновом скелете поляризованы вдоль оси, проходящей через 5,5' положения [61]. Ожидается, что введение сопряженных заместителей именно в эти положения бипиридиновой системы будет оказывать наибольшее влияние на фотофизические свойства. Действительно, в отдельных работах по исследованию родственных 1,10-фенантролинов, 2,2'-бипиридинов и 2,2':6',6"-терпиридинов показано, что увеличение сопряженной системы за счет введения заместителей именно в р-положения пиридинового цикла приводит к увеличению интенсивности испускания [62, 63]. В-третьих, заместители в Р-положении концевых пиридиновых циклов в противоположность заместителям в а-положении не затрудняют образование комплексов с металлами. Исходя из этого, в качестве объекта для данных исследований были выбраны 2,2'-бипиридины и 2,2':6',6"-терпиридины, несущие (гетеро)ароматические заместители в положениях 5 концевых циклов, т.е. 5-(гетеро)арил-2,2-бипиридины и 5,5"-ди(гетеро)арил-2,2':6',6"-терпиридинов.

Известны лишь отдельные работы по изучению подобных соединений, из которых следует, что их получение с использованием известных методов синтеза (реакции кросс-сочетания) значительно затруднено из-за малой доступности исходных бром- или йодпиридинов. В данной работе для получения целевых соединений было предложено использовать реакцию Дильса-Альдера с обратными электронными требованиями соответствующих 1,2,4-триазинов. В этом случае в пиридиновом кольце остаются все заместители, присутствовавшие в 1,2,4-триазине, а также появляется возможность введения дополнительных заместителей в составе диенофила.

R'

Arv^N^ N R N R

R'

R'

Ar

Ar

Ar

Основная проблема, которую необходимо при этом решить, это разработка метода ил)пиридинов. Успех в получении этих соединений определяет успех в достижении поставленной цели. Из литературного обзора видно, что до сих пор не были описаны подходы к получению данных триазинов.

2.1. Новый метод синтеза 3-пиридил-1,2,4-триазинов

В ходе данной работы был найден новый и эффективный метод синтеза 1,2,4-триазинов 1, несущих остатки пиридина в положении 3 и (гетеро)ароматические заместители в положении 6. Метод заключается в конденсации гидразонооксимов 2 с пиридинальдегидами с последующей ароматизацией промежуточных продуктов 3 в результате отщепления молекулы воды при кратковременном нагревании в уксусной кислоте. Реакция протекает очень легко и дает 3-(4-пиридил)-1,2,4-триазины 1 с высокими выходами. Для облегчения процедуры целесообразно использовать однореакторый метод без выделения из реакционной массы интермедиатов 3. Новый метод предполагает использование доступных исходных реагентов (ацетофеноны и пиридинальдегиды) и позволяет легко варьировать (гетеро)ароматические заместители в 1,2,4-триазиновом ядре в достаточно широких пределах. Положение этих заместителей однозначно определяется методом синтеза. синтеза исходных 6-арил-3-пиридил-1,2,4-триазинов и 2,6-бис(6-арил-1,2,4-триазин-3российская государственная библиотека

41

Me

Arт

INH.

2 онс +

ОН

АсОН ЗАа-к

АсОН N I

ОН 2а-к

30 мин Аг

3 мин кипячение

-НОН 65-85%

1а-к

ОН N^J ЗБа-к

Ar = Ph (а), 4-Ме-С6Н4 (б), 4-МеО-С6Н4 (в), 4-F-C6H4 (г), 4-С1-С6Н4 (д), 4-Вг-С6Н4 (е), 4-N02-C6H4 (ж), пиридин-2-ил (з), пиридин-4-ил (и), 2-тиенил (к)

Строение полученных продуктов 1 было установлено на основании данных ЯМР спектроскопии, масс-спектрометрии и элементного анализа. Так, в спектрах 'Н ЯМР триазинов 1 присутствует типичный набор сигналов четырех протонов 2-пиридильного остатка, сигналы протонов арильного фрагмента, а также однопротонный синглет протона в положении 5 триазинового цикла, резонирующий в области 9.4-9.6 м.д. Сравнение с родственными 3-пиридил-1,2,4-триазин-4-оксидами [64] показывает, что положение последнего сигнала сдвинуто в слабое поле (А5 = 9.2-9.3 м.д.) в отсутствии N-оксидного фрагмента.

Ранее [64, 20] было показано, что подобные продукты конденсации гидразонов изонитрозоацетофенонов с альдегидами существуют в растворах в виде равновесной смеси открыто-цепных и циклических изомеров. В данной работе наблюдалось то же самое явление. Соотношение открыто-цепных триазагексатриенов ЗА и циклических дигидротриазинов ЗБ легко определяется сравнением относительной интегральной интенсивности отдельных сигналов обоих изомеров в спектрах ЯМР 'Н в растворе ДМСО-(1б [64]. В качестве характеристичных сигналов были использованы силыюпольный синглет в области 6.0-6.5 м.д., соответствующий протону около зр3-гибридного атома углерода в положении 3 триазина в циклическом изомере, а также два слабопольных синглета в области 8.1-8.8 м.д., соответствующие протонам в положениях 1 и 6 триазагексатриеновой системы в открыто-цепном изомере. Сравнение интегральной интенсивности этих сигналов позволяет оценить соотношение изомеров (табл. 7). Из таблицы видно, что на соотношение изомеров в растворе ДМСО-с1б значительное влияние оказывают электроноакцепторные свойства ароматического заместителя в 6-м положении 1,2,4-триазинового цикла. Так, наибольшее содержание циклической формы наблюдается для нитрофенильного производного Зж. По всей видимости, повышение электроноакцепторных свойств арильного заместителя приводит к снижению электронной плотности на атоме углерода в положении 6 триазагексатриена ЗА, что облегчает нуклеофильную атаку атома азота оксиминной группы на этот атом, а значит, облегчает процесс циклизации. N 'к

1 1 f ^

ОН 1 и

1. М. О. Rourke, S. A. Lang, Jr., and Е. Cohen. 3-Aril-s-triazines as potential antiinflammatory agents 1. Journal of Medicinal Chemistry, 1977, Vol. 20, No. 5,723-726.

2. О. C. Pfuller, J. Sauer. A new simple «LEGO» system for the synthesis of thienyl substituted 2,6-oligopyridines // Tetrahedron Letters, 1998,39, 8821-8824.

3. G. R. Pabst, J. Sauer. A new and simple «LEGO» system: its application to the synthesis of superbranched oligopyridines // Tetrahedron Letters, 1998,39,8817-8820.

4. G. R. Pabst, О. C. Pfuller, J. Sauer.The new and simple «LEGO» system: sunthesis and reactions of thienyl-substituted 4-tributylstannyl-2,6-oligopyridines // Tetrahedron, 1999, 55, 5047-5066.

5. G. R. Pabst, J. Sauer. A new simple «LEGO» system for the synthesis of 2,6-oligopyridines // Tetrahedron Letters, 1998,39,6687-6690.

6. G. R. Pabst, K. Schmid, J. Sauer. A new simple «LEGO» system for the synthesis of branched oligopyridines // Tetrahedron Letters, 1998,39,6691-6694.

7. J. Sauer, D.K. Heldmann, G.R. Pabst. From 1,2,4-triazines and tributyl (ethynyl)tin to stannylated bi- and terpyridines: the cycloaddition pathway // European Journal of Organic Chemistry, 1999,313-321.

8. C. Boucher, M.G.B. Drew, P. Giddings, L.M. Harwood, M.J. Hudson, P.B. Iveson, C. Madic. 12-coordinate complexes formed by the early lanthanide metals with 2,6-bis(-l,2,4-triazin-3-yl)-pyridine.// Inorganic Chemistry Communications, 2002,5,596-599.

9. Z. Kolarik, U. Mullich, F. Gassner, Selective extraction of Am(III) over Eu(III) by 2,6-ditriazolyl- and 2,6-ditriazinyl pyridines // Solvent Extr. Ion Exch., 1999,17, 23-35.

10. F. H. Case, The preparation of 2,4- and 2,6-bis-triazinyl and triazolinyl derivatives of pyridine II J. Heterocycl. Chem. 1971,8,1043-1046.

11. M. Altuna-Urquijo, S. P. Stanforth, B. Tarbit. The preparation of 1,2,4 -triazines from a, P-diketo-ester equivalents and their application in pyridine synthesis // Tetrahedron Letters, 2005,46,6111-6113.

12. S. P. Stanforth, B. Tarbit, M. D. Watson. Synthesis of 2,2-bipyridine derivatives using aza Diels-Alder methodology IITetrahedron Letters, 2003,44,693-694.

13. Y. Ueno, K. Morishita, M. Muraoka, N. Ohashi. Preparation of 1,2,4-triazines as enhancers for LDL receptor gene expression and as hypolipidemic agents // Jpn. Kokai Tokkyo Koho, 1998,22. Пат. JP 10265464.

14. H. Agui, K. Tamoto, S. Aono, T. Okuda. 1,2,4-Triazine derivatives, pharmaceutical composition and its use // Eur. Pat. Appl. 1981,17.

15. D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, T.V. Nikitina, V.L. Rusinov, O.N. Chupakhin,

16. H. Neunhoeffer. Synthesis of functionalised bipyridines by sequential nucleophilic substitution of hydrogen and cycloaddition in 1,2,4-triazine rings // Mendeleev Comm., 2002, 12,30-32.

17. D. N. Kozhevnikov, V. N. Kozhevnikov, Т. V. Nikitina, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin,

18. L. Eremenko, G. G. Aleksandrov. A new route to 6,6"-dicyano-2,2':6',2"-terpyridines and their complexes with Ni(II) // Tetrahedron Lett., 2002,43,4923-4925.

19. Z. Zhao, W.H. Leister, K.A. Strauss, D.D. Wisnoski, C.W. Lindsley. Broadening the scope of 1,2,4-triazine synthesis by the application of microwave technology // Tetrahedron Letters, 2003,44,1123-1127.

20. H.P. Figeys, A.Mathy. Diels-Alder reactions with inverse electron demand. The reaction of benzamidine with я-deficient heteroaromatic compounds // Tetrahedron Letters, 1981, 22, 1393-1396.

21. Masahiko Takanashi , Yoshihiro Hikita and Makoto Fukui. Synthesis of 3,5,6-trisubstituted 1,2,4 triazines from 3,6-disubstituted 1,2,4,5-tetrazines and N-(trimethylsilyl) benzaldimines // Heterocycles, 1989,Vol.29, no.7,1379-1382.

22. M. Takanashi, Н. Kikuchi. Ring transformation reaction of 1,2,4,5-tetrazines to 1,2,4-triazin-5-ols and -5-thiols by isocyanato- and isothiocyanatotrimethylsilan //Chemistry Letters, 1988,817-818.

23. D.Branowska. A direct route to 6,6'-disubstituted-2,2'-bipyridines by double Diels-Alder/retro Diels-Alder reaction of 5,5'-bi-l,2,4-triazines //Molecules, 2005,10,274-278.

24. D. Branowska. A Facile Route to Symmetrical and Unsymmetrical.Cycloalkenoc.fused 2,2'-Bipyridine Ligands via Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction of 5,5'-bi-1,2,4-Triazines // Synthesis, 2003,13,2096-2100.

25. H.Neunhoeffer, 1,2,4-Triazines and their benzo derivatives. // In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II / Ed. by A.J.Boulton. N.Y.: Pergamon Press. 1996, 6,507-572.

26. F.-A. Alphonse, F. Suzenet, B. Lebret, G. Guillaumet. Copper(I)-promoted palladium-catalyzed cross-coupling of unsaturated tri-H-butylstannane with heteroaromatic thioether // Organic Letters, 2003,5,803-805.

27. O.N. Chupakhin, V.N. Charushin, H.C. van der Plas. Nucleophilic aromatic substitution of hydrogen. N.Y., San Diego: Academic Press, 1994, p. 176-200.

28. D. N. Kozhevnikov, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin. 1,2,4-Triaizne TV-oxides // Adv. Heterocycl. Chem., Ed. A. R. Katritzky, 2002,82,261-305.

29. F.-A. Alphonse, F. Suzenet, B. Lebret, G. Guillaumet. A general approach to selective * functionalization of 1,2,4-triazines using organometallics in palladium-catalyzed crosscoupling and addition reactions // Synthesis, 2004,2893-2899.

30. A.M. Прохоров. Реакции нуклеофильного замещения водорода в азин-М-оксидах с металлоорганическими соединениями как метод функционализации азинов. Дисс. канд. хим. наук, Екатеринбург, 2004.

31. A. von Zelewsky. Stereochemistry of Coordination Compounds, Wiley: Chichester, 1996.

32. E. C. Constable, в кн. Comprehensive Supramolecular Chemistry, Lehn, J.-M., Ed.; Pergamon, 1996; Vol. 9,213-252.

33. A. K. Saha, K. Kross, E. D. Kloszewski, D. A. Upson, J. L. Toner, R. A. Snow, C. D. Black, V. C. Decai. // J. Am. Chem. Soc. 1993,115,11032-11033.

34. R. Ziessel, в кн. Photosensitization and Photocatalysis Using Inorganic and Organic Compounds, Kalyanasundaram, K.; Gratzel, M., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, 1993,217-246.

35. G. Chelucci, R.P. Thummel. Chiral 2,2'-Bipyridines, 1,10-Phenanthrolines, and 2,2':6',2' Terpyridines: Syntheses and Applications in Asymmetric Homogeneous Catalysis // Chem. Rev. 2002,102, 3129-3170.

36. PCT Int. Appl., 2001040186,07 Jun 2001.

37. S.A. Raw, R.J.K. Taylor. Cascade reactions of substituted 1,2,4-triazines: rapid access to nitrogen-containing polycycles I I Journal American Chemical Soc., 2004,126,12260-12261.

38. Y. F. Sainz, S.A. Raw, R. Taylor. Imploved methodologies for the preparation of highly substituted pyridines II Journal Organic Chemistry, 2005,70,10086-10095.

39. H.P. Figeys, A.Mathy. Diels-Alder reactions with inverse electron demand. The reaction of benzamidine with тг-deficient heteroaromatic compounds // Tetrahedron Letters, 1981, 22, 1393-1396.

40. V. N. Kozhevnikov, D. N. Kozhevnikov, V. L. Rusinov, O. N. Chupakhin, B. Konig Synthesis of Functionalized Fluorescent Europium(III) Terpyridyl Chelates // Synthesis, 2003, 2400-2405.

41. P. Coppo, M. Duati, V. N. Kozhevnikov, J. W. Hofstraat, L. De Cola, White-light emission from an assembly comprising luminescent iridium and europium complexes // Angewandte Chemie. Int. Ed., 2005,44,1806-1810.

42. A. M. Прохоров, Д. H. Кожевников, В. JI. Русинов, А. И. Матерн, М. М. Никитин, О. Н. Чупахин, И. JI. Еременко, Г. Г. Александров, 5-Ацилметил-3-(2-пиридил)-1,2,4-триазины: синтез и комплексы с Cu(II) II Журнал органической химии, 2005, 41 1736— 1739.

43. P.L. Croot, К.А. Hunter. Determination of Fe(II) and total iron in natural waters with 3-(2-pyridyl)-5,6-diphenyl-l,2,4-triazine // Analytica ChimicaActa, 2000,406,289-302.

44. A. Molina-Diaz, I. Ortega-Carmona, M.I. Pascual-Reguera. Indirect spectrophotometric determination of ascorbic acid with ferrozine by flow-injection analysis // Talanta, 1998, 47, 531-536.

45. V. Bereau, J. Marrot. Coordination studies of 5,6-diphenyl-3-(2-pyridyl)-l,2,4-triazine towards Zn2+ cation. Synthesis and characterization by X-ray diffraction and spectroscopic methods // Comptes Rendus Chimie, 2005,8,1087-1092.

46. H. Katano, H. Kuboyama, M. Senda. Voltametric study of the transfer of heavy metal ions at the nitrobenzene/water interface assisted by 5,6-diphenyl-3-(2-pyridyl)-l,2,4-triazine // Journal ofElectroanalytical Chemistry, 2000,483,117-123.

47. Z. Kolarik, U. Mullich, F. Gassner, Extraction of Am(III)and Eu(III) nitrates by 2,6-di(5,6-dipropyl-l,2,4-triazin-3-yl) pyridines //Solvent Extr. Ion Exch., 1999,17, 1155-1163.

48. C. Boucher, M.G.B. Drew, P. Giddings, L.M. Harwood, M.J. Hudson, P.B. Iveson, C. Madic. 12-coordinate complexes formed by the early lanthanide metals with 2,6-bis(-l,2,4-triazin-3-yl)-pyridine // Inorganic Chemistry Communications, 2002,5,596-599.

49. M.G.B. Drew, D. Guillaneux, M.J. Hudson, P.B. Iveson, C. Madic. Unusual complexes formed by the early lanthanides with 2,6-bis(-l,2,4-triazin-3-yl)-pyridines // Inorganic Chemistry Communications, 2001,4,462-466.

50. C.-W. Jiang, H. Chao, X.-L. Hong, W.-J. Mei, L.-N. Ji. Enantiopreferential DNA-binding of a novel dinuclear complex (bpy)2Ru(bdptb)Ru(bpy)2.4+ // Inorganic Chemistry Communications, 2003,6,773-775.

51. R. Ziessel, В книге Photosensitization andPhotocatalysis Using Inorganic and Organic Compounds, под ред. Kalyanasundaram, К.; Gratzel, M., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, 1993,217-246.

52. M. H. Keefe, K. D. Benkstein, J. T. Hupp // Coord. Chem. Rev., 2000,205,201-228.

53. B. Bosnich // Acc. Chem. Res. 1969,2,266-273.

54. H. S. Joshi, R. Jamshidi, Y. Tor, Conjugated 1,10-Phenanthrolines as Tunable Fluorophores II Angew. Chem. Int. Ed. 1999,38,2722-2725.

55. J. C. Loren, J. S. SiegelSynthesis and Fluorescence Properties of Manisyl-Substituted Terpyridine, Bipyridine, and Phenanthroline // Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 754-757.

56. J. Kotlicka, Z. R. Grabowski, The fluorescence of 2,2'-bipyridyl И J. Photochem. 1979, 413-418.

57. G. Albano, V. Balzani, E. C. Constable, M. Maestri, D. R. Smith // Inorg. Chim. Acta 1998,277,225-231.

58. A.Ajayaghosh, P. Carol, S. Sreejith, A Ratiometric Fluorescence Probe for Selective Visual Sensing of Zn2+ II J. Am. Chem. Soc. 2005,127,14962-14963.

59. W. Goodall, J. A. G.Williams, A new, highly fluorescent terpyridine which responds to zinc ions with a large red-shift in emission // Chem. Commun. 2001,2514-2515.

60. W. R. Dawson, M. W. Windsow II J. Phys. Chem., 1968,12,325.

61. Д. H. Кожевников, В. H. Кожевников, И. С. Ковалев, В. J1. Русинов, О. Н. Чупахин, Г. Г. Александров. Превращения 1,2,4-триазинов под действием нуклеофилов. V.и

62. Реакции Sn и г/юо-замещения в синтезе и превращениях цианопроизводных 1,2,4-триазинов // Журнал Органической Химии, 2002,38,780-786.

63. В заключении хочу выразить благодарность Олегу Николаевичу Чупахину и научному руководителю Владимиру Леонидовичу Русинову за оказанную под держку и всяческое содействие.

64. Особая благодарность и признательность замечательным химикам Дмитрию Николаевичу и Валерию Николаевичу Кожевниковым за переданный опыт и знания, за внимание и терпение, за поддержку в трудную минуту.

65. Спасибо сотрудникам кафедры органической химии и технологии органического синтеза за помощь в научной работе.

66. Моим коллегам и друзьям за благоприятную атмосферу для работы и творчества.

67. Признательность группе профессора Б. Кёнига из Университета г. Регенсбург за совместные исследования.

68. Моим родным за понимание, любовь и терпение.