Синтез донорно-акцепторных красителей с изолирующими блоками на основе полифторзамещенных триарилпиразолинов

Роман Ищенко

Синтез донорно-акцепторных красителей с изолирующими блоками на основе полифторзамещенных триарилпиразолинов

Увеличивающиеся объемы передаваемой информации ставят задачу создания новых методов ее обработки, в том числе оптических. Большую перспективу имеют электрооптические (ЭО) модуляторы — устройства сопрягающие оптические и электрические линии передачи сигналов. Рабочей средой в таких устройствах является органический донорно-акцепторный хромофор, проявляющий нелинейность второго порядка, заключенный в полимерную матрицу. Отличительным свойством органических нелинейно-оптических (НЛО) материалов является возможность получения хромофоров, поглощающих в заданной области спектра. В настоящее время актуальны разработки материалов, работающих в широкой спектральной области –– от 500 нм до 1550 нм. Органические НЛО материалы обладают важным преимуществом относительно неорганических — на порядок более высокими значениями НЛО восприимчивости второго порядка и, соответственно, меньшими величинами управляющих напряжений, и относительно полупроводниковых —– высокой температурной стабильностью спектральных ЭО свойств. Также они отличаются сверхбыстрым откликом, возможностью изменять их свойства в широких пределах и формировать из них планарные микроструктуры. В контексте НЛО свойств также важны взаимодействия между хромофором и полимерной матрицей, так как эффективность, температурная и временная стабильность ЭО модулятора зависит, в том числе, от эффективности ориентации молекул хромофора в полимерной матрице. С этой целью в структуру хромофоров вводятся разветвленные (дендроидные) заместители, препятствующие агрегации молекул хромофора в полимере при больших концентрациях. Для поиска новых НЛО сред, исследования взаимодействий хромофора с матрицей необходимы хромофоры с максимум поглощения около 532 нм (излучение Nd:YAG лазера). Синтез хромофоров для ЭО модуляторов является одним из основных направлений научной тематики в Лаборатории органических светочувствительных материалов НИОХ СО РАН. В качестве таких хромофоров используются полиметиновые красители биполярной структуры с различной длиной полиметиновой цепи. Ранее в лаборатории был синтезирован ряд новых хромофоров для спектральной области 720 – 760 и 500 – 550 нм с использованием полифторированных триарилпиразолинов в качестве донорных блоков. Цель и задачи работы. Исходя из описанного была сформулирована цель данной работы — синтез новых нелинейных хромофоров на основе полифторированных триарилпиразолинов. Были поставлены следующие задачи: 1. Разработать подход к синтезу нелинейных хромофоров с разветвленными заместителями на основе полифторированных триарилпиразолинов, замещенных бифункциональными нуклеофилами. 2. Оптимизировать методику введения в молекулу хромофора разветвленных заместителей. 3. Наработать нелинейные хромофоры на основе полифторированных триарилпиразолинов, замещенных бифункциональными нуклеофилами, в количествах, достаточных для дальнейших исследований. Вклад автора. Дипломная работа полностью выполнена автором. Подбор и анализ литературы по теме «Синтез и свойства пиразолинов», написание обзора сделаны автором полностью самостоятельно. Планирование и проведение эксперимента, обсуждение и анализ полученных результатов требовали минимального участия руководителя. Экспериментальная часть выполнена полностью автором. Всего в работе получено, выделено и охарактеризовано 11 новых соединений.

Химия

Дипломы

Вуз: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)

ID: 6054e0b5ccefde0001e8d856

UUID: 51a65590-6b07-0139-2ea2-0242ac180002

Язык: Русский

Опубликовано: больше 3 лет назад

Просмотры: 3

10.06

Роман Ищенко

Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,9 МБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, НГУ) Факультет естественных наук Кафедра органической химии Направление подготовки Химия (020100.62) ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА Ищенко Роман Александрович (Фамилия, Имя, Отчество автора) Тема работы: Синтез донорно-акцепторных красителей с изолирующими блоками на основе полифторзамещенных триарилпиразолинов «К защите допущена» Научный руководитель Заведующий кафедрой, к.х.н., д.х.н., проф. с.н.с. НИОХ СО РАН Резников В. А. /………….. Орлова Н.А. /………... (Фамилия И. О.) / (подпись) (Фамилия И. О. ) / (подпись) «……»………………20…г. «10»…июня…2020г. Новосибирск, 2020

Содержание Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 Синтез и свойства пиразолинов (Обзор литературы) . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1 Подходы к синтезу 2пиразолинов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 Синтез других изомеров пиразолина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.3 Реакции пиразолинов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 Результаты и обсуждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1 Взаимодействие формилированного декафтортриарилпиразолина с 4 гидроксипиперидином . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Методика введения разделительного блока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3 Синтез красителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4 Экспериментальная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2

Список сокращений Bn Бензил Bz Бензоил pip 4Гидроксипиперидин DIAD Диизопропилазодикарбоксилат DMAP 4Диметиламинопиридин ДМФА (DMF) N,NДиметилформамид DCC 1,3Дициклогексилкарбодиимид д Дублет дд Дублет дублетов isoph Изофорон КССВ Константа спинспинового взаимодействия м Мультиплет НСМО Низшая Свободная Молекулярная Орбиталь pyr Пиразолин c Cинглет ТСХ Тонкослойная хроматография Cy Циклогексил ЭСП Электронный Спектр Поглощения in situ В реакционной смеси IDATBS Isodurilic Acid TertButyl Sulfide (3,5бис({[4(третбутил)фенил] тио}метил)2,4,6триметилбензоил) TAFS Toluic Acid Fluorinated Sulfide (бис[4метил3,5бис({[2,3,5,6тет рафтор4(трифторметил)фенил]тио}метил)бензоил) TATBS Toluic Acid TertButyl Sulfide (3,5бис({[4(третбутил)фенил] тио}метил)4метилбензоил) 3

1 Введение Увеличивающиеся объемы передаваемой информации ставят задачу создания новых методов ее обработки, в том числе оптических. Большую перспективу имеют электрооп тические (ЭО) модуляторы — устройства сопрягающие оптические и электрические линии передачи сигналов. Рабочей средой в таких устройствах является органический донорно акцепторный хромофор, проявляющий нелинейность второго порядка, заключенный в по лимерную матрицу. Отличительным свойством органических нелинейнооптических (НЛО) материалов является возможность получения хромофоров, поглощающих в заданной области спектра. В настоящее время актуальны разработки материалов, работающих в широкой спектральной области –– от 500 нм до 1550 нм. Органические НЛО материалы обладают важным преимуществом относительно неорганических — на порядок более высокими значениями НЛО восприимчивости второ го порядка и, соответственно, меньшими величинами управляющих напряжений, и относи тельно полупроводниковых —– высокой температурной стабильностью спектральных ЭО свойств. Также они отличаются сверхбыстрым откликом, возможностью изменять их свой ства в широких пределах и формировать из них планарные микроструктуры. В контексте НЛО свойств также важны взаимодействия между хромофором и поли мерной матрицей, так как эффективность, температурная и временная стабильность ЭО мо дулятора зависит, в том числе, от эффективности ориентации молекул хромофора в полимер ной матрице. С этой целью в структуру хромофоров вводятся разветвленные (дендроидные) заместители, препятствующие агрегации молекул хромофора в полимере при больших кон центрациях. Для поиска новых НЛО сред, исследования взаимодействий хромофора с матрицей необходимы хромофоры с максимум поглощения около 532 нм (излучение Nd:YAG лазера). Синтез хромофоров для ЭО модуляторов является одним из основных направлений научной тематики в Лаборатории органических светочувствительных материалов НИОХ СО РАН. В качестве таких хромофоров используются полиметиновые красители биполярной структуры с различной длиной полиметиновой цепи. Ранее в лаборатории был синтезирован ряд новых хромофоров для спектральной области 720 – 760 и 500 – 550 нм с использованием полифторированных триарилпиразолинов в качестве донорных блоков [1, 2]. Цель и задачи работы. Исходя из описанного была сформулирована цель данной работы — синтез новых нелинейных хромофоров на основе полифторированных триарил пиразолинов. Были поставлены следующие задачи: 4

1. Разработать подход к синтезу нелинейных хромофоров с разветвленными заместителя ми на основе полифторированных триарилпиразолинов, замещенных бифункциональ ными нуклеофилами. 2. Оптимизировать методику введения в молекулу хромофора разветвленных заместите лей. 3. Наработать нелинейные хромофоры на основе полифторированных триарилпиразо линов, замещенных бифункциональными нуклеофилами, в количествах, достаточных для дальнейших исследований. Вклад автора. Дипломная работа полностью выполнена автором. Подбор и анализ литературы по теме «Синтез и свойства пиразолинов», написание обзора сделаны автором полностью самостоятельно. Планирование и проведение эксперимента, обсуждение и ана лиз полученных результатов требовали минимального участия руководителя. Эксперимен тальная часть выполнена полностью автором. Всего в работе получено, выделено и охарак теризовано 11 новых соединений. Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю к.х.н. Наталье Алексеевне Орловой. Регистрация спектров (ЯМР, ЭСП, МС) осуществлена сотрудниками Исследователь ском химическом центре коллективного пользования СО РАН; массспектры высокого раз решения соединений с молекулярной массой более 1000 Да зарегистрированы сотрудником Центра массспектрометрического анализа ИХБСФМ СО РАН к.х.н. Александром Анатолье вичем Черноносовым; изолирующие блоки, использованные в работе, были предоставлены сотрудниками НИОХ СО РАН к.х.н. Александром Михайловичем Максимовым, к.х.н. Вик торией Николаевой Бережной и Никитой Дмитриевичем Рязановым; один из красителей для модификации изолирующими блоками был предоставлен сотрудником ЛОСМ НИОХ СО РАН Ириной Юрьевной Каргаполовой, за что автор выражает им благодарность. 5

2 Синтез и свойства пиразолинов (Обзор литературы) Сопряжённые донорноакцепторные хромофоры представляют большой интерес из за их электрооптических свойств: система сопряженных двойных связей позволяет образо вать низколежащую НСМО и реализовать внутримолекулярный перенос заряда. Они приме няются в таких областях, как органическая электроника, электрооптика, фотовольтаика [3]. Общая структура донорноакцепторного хромофора представлена на Рис. 2.1 и вклю чает в себя донорный блок (D), πсопряженный мостик (π) и акцепторный блок (A). π D A Рис. 2.1: Общая структура донорноакцепторных хромофоров Внутримолекулярный перенос заряда хорошо заметен при сравнении спектров погло щения анилина, нитробензола, пара и метанитроанилина. В спектре паранитроанилина присутствует интенсивная полоса переноса заряда изза сопряжения, присутствующего в молекуле, и возможности образования цвиттерионной резонансной структуры. В спектре метанитроанилина соответствующая полоса имеет гораздо меньшую интенсивность изза отсутствия сопряжения между нитрогруппой и аминогруппой [3]. Рис. 2.2: Сравнение спектров поглощения анилина, нитробензола, пара и метанитроанилина [3] *** Формилированные арилзамещенные пиразолины можно рассматривать как гетеро циклические аналоги N,Nдиалкилбензальдегидов, которые широко применяются в качестве 6

донорных блоков для донорноакцепторных красителей. Красители на основе полифтори рованных арилзамещенных пиразолинов обладают более высокой термической стабильно стью, а наличие атомов фторов позволяет функционализировать их далее с помощью арома тического нуклеофильного замещения атомов фтора [1]. В связи с изложенным, будет полезно рассмотреть пути синтеза пиразолинов (в част ности 2пиразолинов, как наиболее известных) и их производных. 2.1 Подходы к синтезу 2пиразолинов 2Пиразолины (Рис. 2.3) были впервые синтезированы в 19 веке Фишером и Кнёвена гелем реакцией α,βненасыщенных альдегидов и кетонов с фенилгидразином при кипячении в уксусной кислоте. 4 5 3 HN N 1 2 Рис. 2.3: Структура и нумерация атомов 2пиразолина Химия пиразолинов получила развитие в середине XX века в связи с применением арилпиразолинов в качестве оптических отбеливателей и органических сцинтиляторов. Бла годаря их люминесцентным свойствам в настоящее время они используются для создания органических светодиодов (OLED) [4 – 6]. Производные пиразолина проявляют биологическую активность, поэтому их синтез представляет большой интерес [7 – 9]. Пиразолины проявляют противомикробную [10], про тиводиабетическую [11], противоэпилептическую [12], антиоксидантную [13], противовос палительную [14] активность. 2.1.1 Синтез из халконов и гидразинов Основным способом синтеза 2пиразолинов является реакция конденсации халконов с гидразинами (Схема 2.1). Этот подход является достаточно общим, как было показано в ра боте [15], где таким способом была получена библиотека из 7680 1,3,5триарилпиразолинов с различными заместителями во всех трех ароматических ядрах. Халконы представляют собой соединения с двумя электрофильными центрами — кар бонильной группой и сопряженной связью C – C. Однако в реакциях халконов с гидразинами 7

R 3: R 1: R 2: H H H 2-Me 3-Br 4-OMe 3-Me 4-Br 3-CF3 4-Me 4-Cl 4-F 3,4-Cl R2 3,4-Me 4-iPr 2,4,6-Me 4-F 3,4-Me 2-OMe 2,6-F 3-OMe 3-OMe 4-OMe 3,5-OMe 2,4-OMe 3,4-OMe 2,5-OMe 3-OPh 2,6-OMe 4-OPh 3,4-OMe 2-Me 3,5-OMe 3-Me 2,3,4-OMe 4-Me 4-Cl 2,5-Me … … O CHO O NaOH + EtOH/H2O R1 R1 R2 N N R3 R1 N H R3 NH2 R2 Схема 2.1 наблюдается высокая региоселективность (в отличие от, например, 1,3дикетонов), в реак цию с атомом азота первой вовлекается карбонильная группа. Такое поведение обычно объ ясняют повышенной нуклеофильностью первичного атома азота в замещенных гидразинах по сравнению с вторичным. Механизм образования пиразолинов (Схема 2.2) включает в себя образование гидра зона и атаку вторичного атома азота на сопряженную двойную связь, замыкающую цикл. Стадия замыкания цикла является лимитирующей и ее скорость значительно зависит от про странственного и электронного строения гидразона, а также от кислотности среды. O R1 H 2N R2 H N R3 HN R1 H N OH R3 N H N R3 N N R3 -H2O R2 R1 R2 R1 R2 Схема 2.2 В случае фенилгидразина лимитирующей стадией является дегидратация, а стадия циклизации является быстрой и самопроизвольной. На ход реакции в наибольшей мере вли яет заместитель при карбонильной группе (R1 ) и его влияние мало зависит от кислотности среды. Было показано, что реакция фенилгидразина с диарилиденацетонами происходит по фрагменту, содержащему донорную группу [16]. Обычно сначала получают халкон конденсацией КляйзенаШмидта в основных усло виях и вводят его в реакцию с арилгидразином в кислых условиях. Однако описаны как конденсация в кислых условиях [17, 18], так и циклизация в основных [19 – 23]. 8

Существует onepot модификация этого метода (Схема 2.3), в этом варианте халкон не выделяется в индивидуальном виде, а сразу же реагирует с фенилгидразином, присутству ющим в реакционной смеси. При этом реакция проводится целиком в основной среде [24]. O O HN H + R1 NH2 N N tBuOK tBuOH + R2 R1 77-95% R1 = H, 4-Me, 4-Cl, 4-OMe R2 = H, 4-Br, 4-Cl, 4-OMe, 4-NO2 R2 Схема 2.3 В недавнее время были предприняты попытки проводить реакцию в более экологич ных условиях, используя в качестве циклизующего агента вольфрамсерную кислоту [25] и целлюлозосульфоновую кислоту [26]. Также в качестве экологически чистых методов иссле довались синтез в водных растворах [27], механохимический синтез [28], микроволновый синтез [29] и ультразвуковой синтез [30]. Получение полифторированных триарилпиразолинов несет в себе больше сложно стей: в случае разных заместителей в молекуле халкона часто не удается подобрать условия реакции таким образом, чтобы получать селективно один региоизомер — образуется смесь продуктов с разными заместителями в положениях 3 и 5. Авторами [31] было обнаружено, что халконы с акцепторным заместителем при двой ной связи при кипячении с фенилгидразином образуют один региоизомер пиразолина (Схе ма 2.4), а халконы с акцепторным заместителем при карбонильной группе — два региоизо мера в сравнимых количествах (Схема 2.5). F O F Ph F R PhNHNH2 AcOH F F F Ph N N Ph R F F R = F, OPh, N(CH2)5 Схема 2.4 Это можно объяснить большим различием σ* констант заместителей при двойной свя зи (C6 F5 CO и Ph), изза чего усиливается электрофильный характер βатома углерода, что дает возможность нуклеофильной атаки фенилгидразина как по карбонильной группе, так и по двойной связи. 9

F O F R PhNHNH2 Ph AcOH F Ph F F N N F Ph Ph N N + Ph R F R = F, OPh, N(CH2)5 F R F F F F Схема 2.5 2.1.2 Синтез из аналогов халконов Сопряженные енины можно считать аналогами халконов, поскольку при гидратации тройной связи образуется соответствующий кетон. В работе [32] была исследована реакция циклизации арилгидразинов с 1,3енинами при катализе различными металлсодержащими реагентами (Схема 2.6). Было показано, что при микроволновом облучении смеси сопря женных енинов с арилгидразинами в присутствии Zn(OTf)2 наблюдается наилучший выход соответствующих пиразолинов. В ходе реакции происходит двойное гидроаминирование сначала тройной, а потом двойной связи. R1 N H NH2 Zn(OTf)2 + PhMe N N R1 R2 R2 R2 R1 N H R1 N N H N R2 Схема 2.6 Некоторые пропаргиловые спирты способны вступать в перегруппировку с образова нием халконов. Эта реакция в кислых условиях известна под названием перегруппировки МейераШустера; перегруппировка в основных условиях не имеет индивидуального назва ния. Так, в работе [33] была разработана и оптимизирована методика синтеза пиразолинов из пропаргиловых спиртов и арилгидразинов в присутствии tBuOK (Схема 2.7). При исследовании реакции сочетания Соногаширы вторичных пропаргиловых спир тов с арилгалогенидами было обнаружено, что при наличии акцепторных заместителей в арилгалогениде такая же перегруппировка может происходить даже под действием триэтил амина, который присутствует в реакционной смеси (Схема 2.8) [34]. 10

OH HN NH2 R3 tBuOK + R2 N N PhH, 100℃ R3 R1 R2 R1 = H, 4-F, 4-Me, 2-Br, 2-OH R2 = H, 4-OMe, 72-95% R1 R3 = H, 4-Me, 3-Cl, 4-Cl, 4-OMe Схема 2.7 OH Ph OH R-X [(PPh3)2PdCl2] OH R R -H+ Ph OH C Ph R Ph CuI, NEt3, ∆ H+ OH C R Ph R H O CH3NHNH2 N N Ph R Ph 63-90% S S N H R’ R= CHO N OC R’ = NO2, CHO Cr CO CO Схема 2.8 2.1.3 Синтез с помощью цвиттерионов Хьюсгена Взаимодействие азадикарбоксилатов с трифенилфосфином (Схема 2.9) дает соеди нения, получившие название цвиттерионов Хьюсгена. Они являются основным интерме диатом в реакции Мицунобу и также способны реагировать с карбонильными соединения ми [35]. RO2C N N RO2C CO2R PPh3 N N CO2R PPh3 Схема 2.9 Обычно взаимодействие халконов с цвиттерионом Хьюсгена дает 3пиразолины, од нако при наличии двух карбонильных групп, сопряженных с двойной связью (как в случае с производныи 1,3индандиона), приводит к 2пиразолину (Схема 2.10) [36]. 11

O RO2C N N O R’ CO2R + PPh3 CO2R R’ N 60-87% O N CO R 2 R = Et, iPr, Bn R’ = 2-нафтил, Ph, 4-CN-Ph, 4-NO2-Ph, 4-Cl-Ph, 4-OCF3-Ph, 4-Me-Ph, 4-OEt-Ph, 3-Me-Ph, 3-Cl-Ph, 2-Me-Ph, 2-Cl-Ph, 2-F-Ph, 3,4-Cl-Ph, 1-нафтил, 4-пиридил, E-стирил, Cy Схема 2.10 Реакцией цвиттерионов Хьюсгена с сопряженными эфирами, дополнительно заме щенными акцепторными группами по двойной связи, могут быть получены 2пиразолины, замещенные по атомам азота (Схема 2.11) [37]. OR RO2C N N CO2R + PPh3 X CO2R’ R = Me, Et X = CF3, CN, CO2tBu, PO(OMe)2 R’ = Me, Et, tBu N N RO2C CO2R’ X 45-80% Схема 2.11 Взаимодействие азиридинов с этими цвиттерионами дает аминозамещенные 2 пиразолины (Схема 2.12) [38]. R2 RO2C N N CO2R + HN R1 O R2 PPh3 N N RO2C R1 NH RO2C >90% R = Et, iPr, tBu R1 = Ph, 3,4-Me-Ph, 4-Cl-Ph, 2-фурил, 4-NO2-Ph, 2-нафтил R2 = Ph, 4-OMe-Ph, 2-Cl-Ph, 3-NO2-Ph Схема 2.12 Образование того или иного региоизомера пиразолина обусловлено начальной атакой цвиттериона. При атаке атома азота на карбонильную группу образуется 3пиразолин. Если двойная связь имеет несколько акцепторных заместителей, это повышает ее электрофиль ность и направляет атаку азота на двойную связь, что дает 2пиразолин (Схема 2.13). 12

Схема 2.13 2.1.4 Синтез [3 + 2] циклоприсоединением Другой способ синтеза пиразолинов использует [3 + 2] циклоприсоединение илидов азометиновых иминов к алкинам. Циклоприсоединение 1,3диполей к диполярофилам яв ляется удобным способом получения пятичленных циклов. Наиболее известным примером таких реакций является присоединение азидов к алкинам. Считается, что [3 + 2] циклопри соединение идет по согласованному механизму. Использование комплексов металлов с хи ральными лигандами в качестве катализаторов позволяет селективно получать энантиомер но чистые пиразолины. Циклоприсоединение илидов азометиновых иминов к алкенам дает полностью насыщенные аналоги пиразолинов — пиразолидины [39] (Схема 2.14). O R2 R3 N N R1 R5 O R4 Cat. R5 R2 R1 N N O R3 R5 R4 R2 R3 N N Cat. R1 R4 R4 R2 OH- R5 -R3CO2H N N R5 R1 R4 Схема 2.14 Азометиновые илиды можно представить в виде четырех резонансных струк тур (Рис. 2.4) — двух иминиевых (структуры I и II) и двух диазониевых (структуры III и IV). 13

Чаще всего их изображают с зарядами, локализованными на атомах азота (структура I), такое распределение зарядов соотносится с квантовомеханическими расчетами [39]. R3 N R2 R1 R3 N R2 N R1 R4 I R3 N R2 N R1 R4 II III N R4 R3 N R2 R1 N R4 IV Рис. 2.4: Резонансные структуры илидов азометиновых иминов Синтез пиразолинов, исходя из ациклических илидов азометиновых иминов, получае мых in situ, был подробно изучен в работе [40] (Схема 2.15). В этой работе было синтезирова но более 18 пиразолинов и проведена оптимизация условий реакции: было изучено влияние различных солей Cu(I) и заместителей лигандов и субстратов. Было обнаружено, что наи лучший выход целевого продукта и энантиоселективность достигается при использовании ацетата меди (I) и диметилфенилсилильного заместителя в бинафтольном катализаторе. Bz Bn HN NH CuX O + (R,R)-L (R)-C Bz Bn N N R O O CO2H N R2 CO2H N N 49-98% 88-99% ee Ph Ph (R,R)-L 1 R R = Cy, Ph, Ph(CH2)2, 2-Me-Ph, 3-Cl-Ph, (R)-C 4-OMe-Ph, 2-фурил, циклопентил, Me, Et, BnO-(CH2)2 R = H, Br, 2,6-Me-4-tBu-C6H2, SiMe2Ph R1 R2 R1 R2 = 3-Cl-Ph, 4-OMe-Ph, Cy, Bu, CO2Et X = Cl, Br, I, OTf, OAc Схема 2.15 В работе [21] библиотека 2пиразолинов с различными заместителями в положениях 3 и 4 была получена с помощью [3 + 2] циклоприсоединения нитрилиминов, получаемых in situ из гидразидов галогенангидридов кислот, к сопряженным оксазолидинонам под действи ем основания (Схема 2.16). При использовании хирального катализатора реакция является энантиоселективной. Среди изученных условий реакции наилучшим подходом оказалось охлаждение до −78 ◦C и использование Mg(NTf2 )2 в качестве кислоты Льюиса. 14

O O + O O Ar2 HN N N R O N O Mg(NTf)2 Ar1 X iPr2NEt 10 mol % C X = Cl, Br R = Me, Et, Ph, 4-F-Ph, 4-Cl-Ph, 4-NO2-Ph, 2-OMe-Ph Ar1 = Ph, 3-Me-Ph, 3-Cl-Ph, 4-F-Ph Ar2 = Ph, 4-Br-Ph O R N N Ar2 30-95% >91% ee Ar1 O N N C Схема 2.16 2.1.5 Синтез с образовнием связи N – N Все рассмотренные выше способы синтеза пиразолинов основаны на использовании соединений, изначально содержащих в своей структуре связь между атомами азота. Спосо бы синтеза гетероциклов, основанные на образовании связи N–N, малоизвестны [41]. Так, в статье [42] авторы исходят из предположения, что DCC, как эффективный во доотнимающий агент, успешно используемый для получения лактонов и лактамов, сможет способствовать образованию связи N – N в βаминооксимах. Упомянутые βаминооксимы легко получаются из кетонов с помощью реакции Манниха и последующего взаимодействия с гидроксиламином. Таким образом удалось получить пиразолин, сконденсированный с цик логексаном, из производного циклогексанона (Схема 2.17). Такой же результат наблюдается при взаимодействии с PCl5 . При этом геометрическое строение оксима играет большую роль в реакции; из за механизма реакции циклизация возможна только при расположении OHгруппы в (E)положении к аминогруппе. Также метод неприменим к оксимам альдегидов, посколь ку они подвергаются дегидратации с образованием нитрилов. O HO 1)PhCHO, PhNH2, OH- N HN Ph Ph DCC Ph Ph 2)NH2OH, H+ N N PCl5 Схема 2.17 В [43] используется схожий подход на основе эфиров оксимов с использованием со лей меди в качестве катализатора (Схема 2.18), которые давно используются в синтезе гете роциклов. В этом подходе эфир оксима используется в качестве предшественника енамина, 15

который вступает в реакцию с Nсульфаниламидом. Реакция малочувствительна к электрон ным свойства заместителя как в эфире оксима, так и в сульфаниламиде. O N O N + R1 R1 Ts N CuCl Cu(OAc)2 R2 N Ts R2 50-97% R1 = Ph, 3-Me-Ph, 4-Cl-Ph, 3-OMe-Ph, 4-OMe-Ph, 2-фурил, 2-тиенил R2 = Ph, 4-Me-Ph, 4-OMe-Ph, 4-Cl-Ph, 4-NO2-Ph, 4-CN-Ph, 4-CO2Me-Ph, 1-нафтил Схема 2.18 Принциально иной способ образования связи N – N был обнаружен авторами [44] при попытке получить спироциклический алкалоид аматаспирамид с помощью реакции Нефа в восстановительных условиях с низковалентным титаном в качестве модификации методики, описанной в [45]. Но вместо целевого продукта неожиданно был получен бициклический пиразолин (Схема 2.19). Br NHMe MeO Br 1)NaOMe HN O O2N OH 1)NaOMe OMe 2)TiCl3, H2O N N Br NHMe N N O 2)TiCl3, H2O Br Br OMe Br O Схема 2.19 Этот подход авторы [44] использовали для получения алкалоида ньюбулди на (newbouldine) (Схема 2.20). H Ph N H H 1)NaOMe NO2 2)TiCl3, H2O Ph N N Схема 2.20 Механиз реакции (Схема 2.21) включает в себя восстановление нитрогруппы до нит розогруппы с помощью Ti(III) и последующее присоединение вторичного атома азота по связи N – O, активированной донорноакцепторным взаимодействием титана и атома кисло рода. Элиминирование TiCl2 (OH)2 завершает образование пиразолина. 16

H Ph N H H Ph H Ph NO2 TiCl3 Ti(OH)Cl3 N H N H N O HO Ti H Ph H N N -Ti(OH)2Cl2 Cl Cl Cl Ph N N Cl Cl Ti O HO N Cl O Ti Cl OH H MeO- Схема 2.21 *** Таким образом, можно заключить, что 2пиразолины являются наиболее распростра ненными региоизомерами пиразолинов. Методы их синтеза включают в себя различные реакции кондесации, реакции циклоприсоединения и реакции с образованием связи N – N. Следует отметить, что из всех изомеров только 2пиразолины могут быть получены замыка нием связи между атомами азота. 2.2 Синтез других изомеров пиразолина 2.2.1 Синтез 1пиразолинов В работах [46 – 49] описан синтез 1пиразолинов из соединений, содержащих двой ную связь, и производных диазометана. Обычно 1пиразолины нестабильны и склонны к перегруппировке в соответствующие 2пиразолины (Схема 2.22 [47], Схема 2.23 [48]). R R OR’ TMS TMSCHN2 O O N N OR’ R = H, Me, Ph R’ = Me, Et, tBu, ментил R R O N N H OR’ TMS R O + N N H OR’ Схема 2.22 17 + TMS HN N O OR’

R O R TMSCHN2 X R’ R R' O H+ TMS N N R = H, Me, CO2Et R' O X= X X N N NH S O2 R’ = H, Me Схема 2.23 Тетразамещенные 1пиразолины, полученные в работе [49] из защищенных аддуктов БейлисаХиллмана и ацилдиазометанов, имеют по два заместителя в положениях 3 и 5, и поэтому не могут перегруппироваться в соответствующие 2пиразолины (Схема 2.24). R'O O OBoc O Ph MeO + R R’O O N2 iPrOH R N N OBoc O R'O N N + Ph O OMe O OBoc R Ph OMe R = 4-NO2-Ph, 4-CN-Ph, 4-F-Ph, 4-Cl-Ph, 4-Br-Ph, Ph, 4-Me-Ph, 3-CF3-Ph, 3-Me-Ph, 2-Br-Ph, 2-нафтил, 2-пиридинил, E-стирил, Et R’ = Me, Et Схема 2.24 В [46] взаимодействием цефалоспорина, содержащего экзоциклическую связь, и ди азометана был получен сравнительно стабильный 1пиразолин. Полученное соединение не подвергается никакому изменению при кипячении в толуоле в течение восьми дней, но в ди метилформамиде дает смесь двух продуктов: циклопропана, соответствующего присоеди нению карбена по исходной двойной связи, и винильного производного (Схема 2.25). PhO PhO O H H On S HN O PhO N H RO CH2N2 n = 0,1 R = Me, 4-NO2-Ph N O H RO O O O H H On S HN PhO + H O O H H On S HN N H RO O H H On S HN N O H RO DMF, ∆ O Схема 2.25 18 N N O PhMe, ∆

2.2.2 Синтез 3пиразолинов 3Пиразолины существуют только в 1,2дизамещенном виде за исключением несколь ких примеров. Для 3пиразолинов, незамещенных по обоим атомам азота, существует лишь один пример, описанный в [50]; 3пиразолины, замещенные только по одному атому азота, несколько более известны [51 – 54]. Главным способом синтеза 1,2замещенных 3пиразолинов является реакция Манни ха симметричных дизамещенных гидразинов с формальдегидом и кетоном. Получающееся основание Манниха вступает во внутримолекулярную циклизацию с образованием соответ ствующего 3пиразолина (Схема 2.26) [55]. Положение двойной связи было подтверждено с помощью ИКспектроскопии, показавшей наличие сопряжения между двойной связью пи разолина и бензольным кольцом. O + O R HN NH * 2HCl R CH2O N R EtOH R = Me, Et, nPr N R H N R N R Схема 2.26 Конденсация гидразида фталевой кислоты с коричным альдегидом дает региоизомер ные 3пиразолины (Схема 2.27), которые при гидролизе превращаются в соответствующие 2пиразолины. Образование 3пиразолина было подтверждено с помощью расщепления мо лекулы [55]. O O NH NH CHO O N N + O O N HN + HN N Ph N N + Ph O Ph NaOEt Ph Схема 2.27 Взаимодействие халконов с азадикарбоксилатами в присутствии трифенилфосфина позволяет получать 3пиразолины, замещенные по положениям 3 и 5 и по обоим атомам азота [56] (Схема 2.28). 19

O RO2C N R1 PPh3 R2 N N RO2C R1 CO2R R = iPr, Et, tBu R1 = 4-F-Ph, 2-Cl-Ph, 4-OMe-Ph, 4-Cl-Ph, 4-CF3-Ph, Ph, нафтил, 9-антранил, 2-фурил R2 = 4-Br-Ph, 4-NO2-Ph, 4-OMe-Ph, Ph N CO2R R2 + Схема 2.28 Аналогично можно получить 3пиразолины из сопряженных эфиров [57] (Схе ма 2.29). RO2C N N O CO2R Ar Ar PPh3 + CO2R’ N N RO2C CO2R CO2R’ R = iPr, Et, tBu, CH2Ph R’ = Me, Et Ar = Ph, 4-OMe-Ph, 4-Me-Ph, 3-F-Ph, 3-Br-Ph, 4-Br-Ph, (E)-стирил Схема 2.29 2.3 Реакции пиразолинов 2.3.1 Реакции окисления Пиразолины неустойчивы к окислению — они могут быть переведены в соответству ющие пиразолы действием различных окислителей (Схема 2.30). При этом возможно как простое окисление [58 – 62], так и каталитическое [63 – 65]. Ar3 Ar2 окислитель N N Ar1 Ar3 Ar2 N N Ar1 Схема 2.30 Также описано окисление пиразолинов в хлорированных растворителях (1,2 дихлорэтан и CCl4 ) под действием видимого света. В этом случае в качестве окислителя выступает растворитель. Для этой реакции в работах [66, 67] был предложен механизм (Схе ма 2.31), включающий фотовозбуждение молекулы пиразолина, перенос электрона на моле кулу растворителя и дальнейшие превращения получившегося катионрадикала. Радкикальный характер этой реакции подтверждается тем, что добавление в реакци онную смесь радикальных ингибиторов замедляет реакцию. Однако полного ингибирования не наблюдается, поскольку стадия образования пиразолиниевого радикала не является лими тирующей [67]. 20

Схема 2.31: Предполагаемый механизм окисления пиразолинов под воздействием света 2.3.2 Реакции восстановления Двойная связь C – N в пиразолинах может быть восстановлена типичными реагента ми — комплексными гидридами. В работах [68] (Схема 2.32) и [69] (Схема 2.33) авторы использовали триэтилборгидрид лития в тетрагидрофуране, а в [70] — цианоборгидрид на трия в уксусной кислоте (Схема 2.34). O N N R Li[Et3BH] O ТГФ, 0℃ R N N H 22-66% R = Me, Ph, 4-OMe-Ph, C6F5, 2,4,6-Me-Ph, 1-нафтил Схема 2.32 R R N N O Li[Et3BH] ТГФ, 0℃ R’ N NH O R’ 60-80% R = Ph, 4-Me-Ph, 2-фурил, tBu, 4-OMe-Ph R’ = Me, Ph Схема 2.33 Подбор конкретного комплексного гидрида для восстановления свзяи C – N для каж дого субстрата осуществлялся индивидуально, с учетом выхода целевого продукта и обра зования побочных продуктов. 21

R R' O NaCNBH3 X N NH R = H, Me, CO2Et AcOH R R' O X X= N HN NH S O2 R’ = H, Me Схема 2.34 В других условиях пиразолины можно восстановить с расщеплением связи N – N. Восстановление пиразолинов натрием в этаноле можно использовать для получения 1,3 диаминозамещенных пропанов [55] (Схема 2.35). Na EtOH N N R R = 2-Me-Ph, 4-Me-Ph H N R NH2 Схема 2.35 Для получения 1,3диаминокарбоновых кислот в работе [71] использовали восстанов ление водородом под давлением на никеле Ренея (Схема 2.36). R’ R’ O H2 R OR’’ O R OH Ni NH2 NH2 HN N Схема 2.36 Стадии восстановления и расщепления связи N – N могут проводиться раздельно. В [40] пиразолины восстанавливали водородом на палладиевом катализаторе и расщепляли связь N – N под действием SmI2 , энантиоселективно получая 1,3аминозамещенные соедине ния (Схема 2.37). Ph Ph Bn N N Bz H2 Pd/C EtOAc Ph Bn N N Bz SmI2 Bz H N Ph H N Ph Ph Схема 2.37 22 Bn

*** Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что пиразолины — весьма широко используемые гетероциклы, которые могут быть получены различными способа ми в зависимости от требуемой структуры, регио или стереоселективности. В основ ном они исследуются как потенциальные биологически активные вещества и как состав ляющие части донорноакцепторных флуоро и хромофоров. Для получения рацемиче ских 1,3,5арилзамещенных 2пиразолинов основным методом синтеза остается конденса ция халконов с фенилгидразинами. Этот метод, как было отмечено выше, является уни версальным и региоселективным. Для энантиоселективного получение 2пиразолинов слу жат реакции [3 + 2] циклоприсоединения с хиральными катализаторами. Другие региоизоме ры (1пиразолины и 3пиразолины) менее известны и их региоселективное получение несет в себе больше сложностей. Пиразолины могут служить прекурсорами для пиразолов, пира золидинов и 1,3диаминосоединений. 23

3 Результаты и обсуждение Ранее было показано [1, 2], что формильные производные триарилпиразолинов, со держащих полифторфенильные остатки в положениях 5 или 3 пиразолинового цикла, могут служить эффективными донорами в синтезе сопряженных донорноакцепторных хромофо ров с максимумом поглощения при 720 – 760 нм и 510 – 515 нм. В развитие этой тематики была поставлена задача синтеза ДА хромофоров c использованием декафторзамещенных производных триарилпиразолина. Наличие двух пентафторфенильных групп дает дополни тельные возможности для модификации донорного фрагмента. Альдегид 1 был наработан по литературной методике [31, 72]. Его получение пред ставляет собой многостадийный процесс. Альдольнокротоновой конденсацией пентафто рацетофенона 2 с пентафторбензальдегидом 3 получали декафторхалкон 4 [73] (Схема 3.1). O F CHO F F F F F F + F F 2 F F O F NaOH EtOH/H2O F F F 3 F F F 4 F F Схема 3.1 Декафторхалкон затем переводили в пиразолин 5 конденсацией с фенилгидрази ном [31] (Схема 3.2). F F F F O F F F F F 4 F F F F F F PhNHNH2 EtOH, ∆ F F N N F F 5 F Схема 3.2 Далее пиразолин 5 формилировали в условиях реакции Вильсмайера по [72], получая альдегид 1 (Схема 3.3). 24

F F F F F 3 POCl3 F F F F 4 F N N F F F F F F DMF F F 2 5 N N1 F F 1 5 CHO Схема 3.3 Соединения 1, 4 и 5 соответствуют литературным данным по температуре плавления и спектрам ЯМР 1H и 19F, выходы продуктов сопоставимы с приведенными в литературе. 3.1 Взаимодействие формилированного декафтортриарилпиразолина с 4гидроксипиперидином Следующий этап работы заключался в исследовании взаимодействия альдегида 1 с бифункциональным нуклеофильным реагентом — 4гидроксипиперидином. Как было по казано ранее [1], в отсутствие оснований нуклеофильное замещение фтора в пентафторза мещенных триарилпиразолинах протекает по аминогруппе реагента и в полярных раство рителях приводит к замещению параатома фтора. Нами показано, что в ДМФА при 60 ◦C реакция замещения фтора в обеих пентафторфенильных группах на гидроксипиперидино группы не идет до конца, в смеси присутствует примесь исходного соединения наряду с продуктом замещения фтора в одном из колец. Поэтому реакционную смесь выдерживали при 100 ◦C. Из реакционной смеси были выделены два соединения — целевой альдегид 6a с двумя гидроксипиперидиногруппами и альдегид 6b, содержащий в одном из колец диме тиламиногруппу (Схема 3.4) (см. Приложение 3). 25

HO N N F F %%%% 1 F F F NH HO DMF, ∆ F F F N N + N N F F F F F CHO F 52% N F N 6a CHO 11% F 6b HO HO Схема 3.4 Положение диметиламиногруппы было установлено реакцией альдегида 1 с недостат ком 4гидроксипиперидина. Основанием для установления структуры соединения 6b являет ся спектр ЯМР 19F реакционной смеси (см. Приложение 4). Особенностью спектров ЯМР 19F полифторзамещенных триарилпиразолинов является уширение сигналов ортоатомов фто ра полифторированного кольца в положении 5 пиразолинового цикла, обусловленное взаи модействием с атомом водорода. Перфторфенильное кольцо в положении 3 имеет типичный спектр ЯМР 19 F. Из данных спектра следует, что незамещенным и, следовательно, менее реакционноспособным оказалось перфторфенильное кольцо в положении 3 (Схема 3.5). В настоящее время образец соединения 6b исследуется методом РСА. F NH HO 1 %%%% недостаток DMF, ∆ F F F F OH N F F N N F F CHO Схема 3.5 Структуры полученных соединений устанавливали по данным спектров ЯМР 1H и 19 F и массспектров высокого разрешения. Спектры ЯМР продукта 6a (см. Приложения 1, 2) соответствуют его структуре (Схе ма 3.4). В спектре ЯМР 1H наблюдаются сигнал слабопольный альдегидного протона; сиг налы системы AA′ BB′ парафениленового кольца; три дублета дублетов, соответствующие 26

системе ABX протонов пиразолинового кольца; в сильном поле — мультиплеты, соответ ствующие протонам пиперидиногруппы, в том числе сложный мультиплет, принадлежащий протону CH – OH. Спектр ЯМР 19 F также имеет характерный вид и содержит уширенный синглет, который соответствует атомам фтора в ортоположении кольца в 5 положении пи разолина. 3.2 Методика введения разделительного блока Следующая задача нашей работы — введение в молекулу альдегида 6a объемных разделительных блоков. Разделительные блоки (Рис. 3.1) доступны в виде кислот и хлоран гидридов, следовательно, требуется найти оптимальные условия ацилирования гидроксиг руппы в соединении 6a. В качестве модельной реакции мы выбрали реакцию ацилирования хлористым бензоилом. F CF3 F F S F S S O O O Cl Cl Cl S F S S F F F CF3 TAFS TATBS IDATBS Рис. 3.1: Структуры использованных разделительных блоков Были испытаны два подхода: бензоилирование избытком хлористого бензоила и бен зоилирование с катализом DMAP и небольшим избытком хлористого бензоила. Обнаруже но, что использование DMAP позволяет сократить время реакции с 6 – 8 часов до 2 часов и требует гораздо меньшего избытка хлорангидрида; выходы бензоилового эфира 7 в обоих случаях не отличаются (Таблица 3.1). В спектре ЯМР 1H соединения 7 наблюдается слабопольный сдвиг сигнала двух про тонов CH – OH на ~1.5 м.д.. Полученный альдегид 7 был введен в реакцию конденсации Кнёвенагеля с дициано изофороном 8 [74], которая протекает при кипячении в нбутаноле в присутствии каталити ческих количеств морфолина [2] и дает краситель 9a с выходом 24 % (Схема 3.6). 27

Наряду с вышеописанным подходом, мы исследовали альтернативную последова тельность реакций: конденсацию альдегида 6a с дицианоизофороном 8 и последующее аци лирование полученного OHкрасителя 10a (Схема 3.6). Ph O HO N CN NC F O N F F F F N N NEt3 (DMAP) NH O F PhCOCl 6a N N F F 8 F F F F F F OHC N F 10a 7 NC F N CN HO O O Ph O Ph O NC F N F 8 F PhCOCl F F F NEt3 (DMAP) N N CN NC 9a CN N F O NH O F Ph O Схема 3.6 Более выгодным является второй подход, поскольку он позволяет использовать мень шее количество хлорангидрида, получение которого представляется собой значительную сложность. В итоге оптимизированная последовательность реакций и методика ацилиро вания позволили снизить требуемое количество ацилирующего реагента и повысить выход целевого продукта (Таблица 3.1). В спектре ЯМР 1H соединения 10a характеристическими являются сигналы AB системы двойной связи с КССВ около 15 Гц, что указывает на Eконфигурацию двойной 28

связи, синглет при 6.72 м.д., соответствующий протону при двойной связи дицианоизофо рона, два синглета при 2.61 и 2.55 м.д., принадлежащих CH2 группам дицианоизофорона и синглет при 1.04 м.д., принадлежащий двум метильными группам дицианоизофорона. При длительной выдержке реакционной смеси в реакции бензоилирования 10a мы обнаружили, что вместо пиразолина 9a образуется соответствующий пиразол 11 (Рис. 3.2). На образование пиразола указывает отсутствие сигналов ABX системы пиразолина и появ ление синглета протона при двойной связи пиразола при 6.84 м.д. в 1H ЯМР спектре, а также отсутствие в спектре ЯМР 19F уширенного синглета (см. Приложения 7, 8). O Ph O F N F F F F F N N N F CN F O O Ph NC Рис. 3.2: Структура пиразола 11 Также мы наблюдали окисление пиразолина 9a в пиразол даже при кратковремен ной выдержке в темноте в хлорированных растворителях (CH2 Cl2 и CDCl3 ). При этом для предшественника соединения 9a — альдегида 6a окисления не наблюдалось даже при дли тельной выдержке в хлороформе на свету. Это может быть связано с предполагаемым ме ханизмом окисления (Схема 2.31 на стр. 21); введение в молекулу акцептора упрощает об разование цвиттерионной структуры, играющей ключевую роль в процессе окисления. В дальнейшем при получении производных соединения 6a мы старались избегать хлорсодер жащих растворителей и длительного пребывания этих соединений на свету. 29

3.3 Синтез красителей Найденные оптимальные условия ацилирования были применены для введения разветвленных заместителей1 в структуру красителей. Кроме синтезированного в рабо те красителя 10a (Схема 3.7), был использован полученный ранее в лаборатории краси тель 12a2 , содержащий одно 4гидроксипиперидинозамещенное тетрафторфенильное коль цо (Схема 3.8). R-Cl aaaa 10a NEt3 DMAP 9a–c R = Bz(a); TAFS(b); TATBS(c) Схема 3.7 F F N N F OR N N Ph F F OH Ph N N F F F R-Cl NEt3 DMAP CN CN CN CN 12a 13a–d R = Bz(a); TAFS(b); TATBS(c); IDATBS(d) Схема 3.8 Выходы при ацилировании соединения 10a (Схема 3.7, Таблица 3.1) невысоки, что можно объяснить общей стерической затрудненностью субстрата, и, что более вероятно, недостаточно отработанной на этом этапе методикой выделения целевого продукта. Реакции ацилирования красителя 12a в целом идут достаточно быстро и с хорошим выходом (Таблица 3.1), однако при получении соединения 13d реакция не идет до конца, основное выделенное из реакционной смеси соединение — исходный краситель 12a. Это может быть связано с тем, что хлорангидрид IDATBS – Cl является стерически затруднен ным изза наличия двух метильных групп в ортоположениях к карбоксильной группе, а следовательно, затруднен подход OHгруппы к карбоксильной группе. Для получения со единения 13d мы использовали несколько вариаций общей методики: увеличение времени 1 Реагенты в виде кислот и хлорангидридов предоставлены сотрудниками НИОХ Максимовым А.М., Береж ной В.Н. и Рязановым Н.Д. 2 Соединение предоставлено сотрудником НИОХ Каргаполовой И.Ю. 30

Таблица 3.1: Условия ацилирования соединений 6a, 10a и 12a и выходы продуктов Экв. Условия Время реагента реакции реакции, ч PhCOCl 6 PhH, Et3 N 6a PhCOCl 3 10a PhCOCl 10a Субстрат Реагент 6a 1 Продукт Выход, % 24 7 74 PhH, Et3 N, DMAP 6 7 74 3 PhH, Et3 N, DMAP 1 9a 25 TAFS – Cl 3 PhH, Et3 N, DMAP 2 9b 30 10a TATBS – Cl 3 PhH, Et3 N, DMAP 6 9c 55 12a PhCOCl 1.5 PhH, Et3 N, DMAP 4 13a 92 12a TAFS – Cl 1.5 PhH, Et3 N, DMAP 2.5 13b 97 12a TATBS – Cl 1.5 PhH, Et3 N, DMAP 3 13c 59 12a TATBS – OH 1 ТГФ, DIAD, PPh3 3 13c 70 12a TATBS – OH 1 PhH, DCC, DMAP 3 13c 22 12a IDATBS – Cl 1.5 PhH, Et3 N, DMAP 12 13d 7.5 12a IDATBS – Cl 1.5 MeCN, Et3 N, DMAP 36 13d 7.5 12a IDATBS – Cl 1.5 PhMe, Et3 N, DMAP 0.51 13d 2.5 Реакцию проводили в микроволновом реакторе при температуре 150 ◦C реакции, замена растворителя с бензола на ацетонитрил, проведение реакции при повышен ной температуре с нагревом микроволновым излучением, однако это не привело к повыше нию выхода. В качестве альтернативных способов получения целевых эфиров мы также исследо вали реакцию Мицунобу и реакцию Штеглиха (взаимодействие спирта с кислотой в присут ствим DCC и DMAP). Реакция Штеглиха дает выход даже ниже, чем простое ацилирование хлорангидридом . Реакция Мицунобу позволяет получать эфиры из спиртов и карбоновых кислот в при сутствим диизопропилазодикарбоксилата (DIAD) и трифенилфосфина. Применение этой ре акции для получения соединения 13c позволило еще больше снизить требуемое количество ацилирующего реагента (в реакции Мицунобу он берется эквимолярно) и получить целевое соединение с большим выходом (Таблица 3.1), чем при ацилировании с помощью хлорангид рида, а также позволяет использовать для ацилирования более доступную кислоту вместо ее хлорангидрида (Таблица 3.1). 31

TATBS-OH DIAD, PPh3 THF aaa 13c ффф 12a TATBS-OH DCC, DMAP PhH Схема 3.9 В спектрах ЯМР 1H соединений 13b–d наблюдается сигнал около 4.2 м.д., соответ ствующий S – CH2 фрагменту разделительного блока и сигналы около 2.5 м.д., принадлежа щие метильным группам в ароматическом кольце. В спектрах соединений 13c,d присутству ет сигнал третбутильной группы при 1.2 м.д.. В спектрах соединений 9a–c описанные сигналы выглядят как дублеты изза неэквивалентности двух заместителей. Спектры ЯМР 19 F соединений 9b и 13b соответствуют структуре красителей с TAFSфрагментом. Синтезированные красители имеют длинноволновый максимум поглощения при длине волны 490–500 нм в ацетоне, который не зависит от структуры введенного раздели тельного блока, поскольку тот не включен в цепь сопряжения (Рис. 3.3). 9a 9b 1 .0 13d 13c 13b 13a 1.0 0.8 0 .6 0.6 D D 0 .8 0 .4 0.4 0 .2 0.2 0 .0 0.0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 W 5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0 350 a v e le n g th ( n m ) 400 450 500 ( а) Cоединения 9a,b 550 600 650 700 ) б) Соединения 13a–d Рис. 3.3: Нормированные электронные спектры поглощения полученных красителей Полученные обладают флуоресценцией с максимумом возбуждения около 490 нм и стоксовым сдвигом около 210 нм (Рис. 3.4). 32

1 .0 0 .8 I 0 .6 0 .4 0 .2 0 .0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 λ, ( 7 0 0 н м 8 0 0 9 0 0 ) Рис. 3.4: Спектры флуоресценции (сплошная линия) и возбуждения флуоресценции (пунктирная линия) соединения 9b *** Таким образом, в работе полностью выполнена поставленная цель по синтезу новых донорноакцепторных красителей, содержащих в качестве донорных блоков производные полифтортриарилпиразолинов с разветвленными фрагментами на основе паратолуиловой и βизодуриловой кислот. В ходе исследования выявлены рациональные последовательности стадий синтеза и найдены оптимальные условия модификации красителей разветвленными группами. 33

4 Экспериментальная часть В работе использовались следующие коммерчески доступные реактивы и раствори тели, которые дополнительно не очищали, если не указано иное. Таблица 4.1: Использованные коммерчески доступные реактивы и растворители и методы их очистки Название Производитель Чистота Примечание DCC Alfa Aesar 99% — 4Гидроксипиперидин Alfa Aesar 97% — DMAP Sigma Aldrich 99% — DIAD Sigma Aldrich 98% — Морфолин Реахим Ч — Пентафторацетофенон P&M Invest 99% — Пентафторбензальдегид ОХП НИОХ СО РАН 99% — Пиперазин Aldrich 99% — Трифенилфосфин Lancaster 99% — Триэтиламин AppliChem 99.5% — Фенилгидразин Acros Organics 97% — Хлористый бензоил Реахим Ч Предварительно перегоняли Ацетон ЭКОС 1 ЧДА Перегоняли над P2 O5 , Ацетонитрил Реахим ЧДА хранили над молекулярными ситами 4 Å Бензол Реахим ЧДА Хранили над Na Бутанол Реахим ЧДА — Гексан Реахим ЧДА — Диэтиловый эфир Кузбассоргхим ЧДА — ДМФА Реахим ЧДА Хранили над молекулярными ситами 4 Å и 13 Å ТГФ Реахим ЧДА Хранили над Na Толуол Реахим ЧДА Хранили над Na Хлористый метилен Реахим ЧДА — Перегоняли над CaO, Этанол Реахим ЧДА хранили над молекулярными ситами 4 Å Силикагель 60200 мкм Machery Nagel — 34

Реакцию с микроволновым нагреванием проводили в микроволновом реакторе Anton Paar Monowave 300 в режиме поддержания постоянной температуры. Температуру плавления определяли на приборе Stuart SMP30 или на столике Кофлера. Спектральные данные получены в Исследовательском химическом центре коллек тивного пользования СО РАН. Спектры ЯМР регистрировали на спектрометрах Bruker AV 300 ( 1H, 300.13 МГц; 19 F, 282.37 МГц) и Bruker AV400 ( 1H, 400.13 МГц) в дейтерохлоро форме, ацетонитрилеd3 и ацетонеd6 . Значения химических сдвигов протонов приведены относительно сигналов остаточных протонов растворителей (δH = 7.26, 1.94, 2.05 м.д. соот ветственно). При регистрации спектров ЯМР 19F в качестве внутреннего стандарта исполь зовали C6 F6 (δF = 0 м.д.). Электронные ре Hewlett Packard спектры 8453, поглощения спектры регистрировали флуоресценции — на на спектрофотомет спектрофлуориметре Cary Eclipse (Varian). Массспектры для соединений с молекулярными массами до 800 Да получены на массспектрометре высокого разрешения Thermo Electron DFS GCMS (США) в условиях прямого ввода с ионизирующим напряжением 70 эВ. Массспектры высокого разрешения соединений с массой более 1000 Да получены на приборе Q Exactive HF Thermo Fisher Scientifiс (США) в режиме прямого анализа без хроматографического разделения3 . Ана лиз проведен в режиме изократического элюирования 50 % метанолом, содержащим 0.1 % муравьиной кислоты. Массспектр получен в режиме полного сканирования с разрешени ем 120 000, диапазон сканирования варьировался в зависимости от массы соединения, AGS target106 . Альдегид 1 синтезировали по [31, 72, 73]. Дицианоизофорон 8 получали по [74]. 4{3,5Бис[2,3,5,6тетрафтор4(4гидроксипиперидин1ил)фенил]4,5дигид ро1Hпиразол1ил}бензальдегид (6a). Раствор 3.00 г (6.30 ммоль) альдегида 1 и 1.80 г (17.80 ммоль) 4гидроксипиперидина в 50 мл сухого ДМФА (DMF) нагревали до 100 ◦C, выдерживали при этой температуре 6 часов и оставляли на ночь. Реакционную смесь выливали в 400 мл воды со льдом, перемешивали до таяния льда и отфильтровывали осадок. Осадок на фильтре промывали водой до нейтральной реакции, затем гексаном и сушили на воздухе. Желтооранжевый порошок, выход 3.70 г — смесь 6a и 6b. Продукт очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — CH2 Cl2 : ацетонитрил, градиент 5:1 – 2:3. Собирали желтые фракции, анализировали ТСХ (CH2 Cl2 : ацетонитрил, 2:1, Rf ≈ 0.25 – 0.3). Желтый порошок, выход 6a 2.00 г (52 %). Тпл. 155–159 ◦C. ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 9.77 (с, 1 H, CHO), 7.76 (д, 2 HAr , J = 8.8 Гц), 7.17 (д, 2 HAr , J = 8.8 Гц), 5.98 (дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.3 Гц), 4.16 (дд, 1 Hpyr , J = 18.2, 13.0 Гц), 3.93 (д, 1 H, OH, J = 4.3 Гц), 3 Исследование выполнено в центре массспектрометрического анализа ИХБФМ СО РАН 35

3.83 (д, 1 H, OH, J = 4.3 Гц, 3.86 – 3.69 (м, 2 H, 2 CHpip ), 3.63 – 3.47 (м, 3 H, CH2pip , 1 Hpyr ), 3.47 – 3.31 (м, 2 H, CH2pip ), 3.28 – 3.17 (м, 2 H, CH2pip ), 3.17 – 3.03 (м, 2 H, CH2pip ) (см. Прило жение 1). ЯМР 19F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 22.27, 18.05, 12.62, 11.67 (1:1:1:1) (см. Приложение 2). МС: Найдено [M+ ]: 668.2023. C32 H28 F8 N4 O3 . Рассчитано: M 668.2028. 4{3(4Диметиламино2,3,5,6тетрафторфенил)5[4(4гидроксипиперидин1 ил)2,3,5,6тетрафторфенил]4,5дигидро1Hпиразол1ил}бензальдегид (6b). Желтый порошок, выход 0.41 г (11 %). Тпл. 180 ◦C. ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 9.77 (с, 1 H, CHO), 7.76 (д, 2 HAr , J = 8.6 Гц), 7.17 (д, 2 HAr , J = 8.6 Гц), 5.97(дд, 1 Hpyr , J = 13.1, 5.1 Гц), 4.15(дд, 1 Hpyr , J = 18.2, 5.1 Гц), 3.93 (д, 1 H, OH, J = 4.0 Гц), 3.88 – 3.77 (м, 1 H, CHpip ), 3.59 – 3.46 (м, 3 H, CH2pip , 1 Hpyr ), 3.29 – 3.15 (м, 2 H, CH2pip ), 2.92 (с, 6 H, NMe2 ), 1.96 – 1.80 (м, 2 H, CH2pip ), 1.72 – 1.57 (м, 2 H, CH2pip ) (см. Приложение 3). ЯМР 19 F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 22.24, 17.86, 11.95, 11.68 (1:1:1:1). МС: Найдено [M+ ]: 612.1758. C29 H24 F8 N4 O2 . Рассчитано: M 612.1766. Взаимодействие соединения 6a с недостатком 4гидроксипиперидина. Рас твор 0.10 г (0.20 ммоль) альдегида 6a и 0.03 г (0.30 ммоль) 4гидроксипиперидина в 2 мл су хого ДМФА нагревали с перемешиванием при 60 ◦C 3 часа, оставляли на ночь. Наблюдается яркооранжевое окрашивание. Выливали на лед, выпавший осадок отфильтровывали и ана лизировали с помощью спектров ЯМР 1H и 19 F. Основным продуктом реакции является альдегид, замещенный гидроксипиперидиногруппой в одном из фторированных колец, на ряду с дизамещенным альдегидом; соотношение 4:1. Данные спектра ЯМР 19F указывают на то, что незамещенным остается пентафторфенильное кольцо в положении 3 пиразолинового цикла, в котором отсутствует характерное уширение сигнала ортоатомов фтора (см. При ложение 4). (E)2[3(4{3,5Бис[2,3,5,6тетрафтор4(4гидроксипиперидин1ил)фенил]4,5 дигидро1Hпиразол1ил}стирил)5,5диметилциклогекс2ен1илиден]малононит рил (10a). К раствору 0.25 г (0.37 ммоль) альдегида 6a и 0.07 г (0.37 ммоль) дицианоизо форона в 5 мл бутанола прибавляли 5 капель морфолина, кипятили в атмосфере аргона 7 часов и оставляли на ночь. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали этанолом и диэтиловым эфиром. Темнокрасный порошок, выход 0.13 г (42 %). Тпл. 239–241 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 501 нм (4.47). ЯМР 1H (CDCl3 ) δ, м.д.: 7.37 (д, 2 HAr , J = 8.7 Гц), 7.05 (д, 2 HAr , J = 8.7 Гц), 6.96 (д, 1 H, CH – , J = 15.9 Гц), 6.80 (д, 1 H, – CH, J = 15.9 Гц), 6.73 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.71 (дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.6 Гц), 3.99 – 3.76 (м, 3 H, 2 CHpip , 1 Hpyr ), 3.75 – 3.60 (м, 2 H, 2 OHpip ), 3.55 – 3.44 (м, 2 H, CH2pip ), 3.44 – 3.31 (м, 3 H, CH2pip , 1 Hpyr ), 3.25 – 3.02 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.55 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.41 (с, 2 H, CH2isoph ), 1.97 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.78 – 1.63 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.04 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19F (CDCl3 ) δ, м.д.: 20.65, 36

16.69, 11.44, 10.11 (1:1:1:1). МС: Найдено [M+ ]: 836.3075. C44 H40 F8 N6 O2 . Рассчитано: M 836.3080. {[1(4Формилфенил)4,5дигидро1Hпиразол3,5диил]бис(2,3,5,6тет рафтор4,1фенилен)}бис(пиперидин1,4диил)дибензоат (7). Способ 1. Суспензию 0.50 г (0.75 ммоль) альдегида 6a в 10 мл сухого бензола доводили до кипения и прибавляли к ней 0.62 мл (4.50 ммоль) триэтиламина и 0.35 мл (3.00 ммоль) хлористого бензоила. После двух часов кипячения прибавляли еще столько же триэтиламина и хлористого бензоила и кипятили еще сутки. Реакционную смесь выливали в 100 мл воды и добавляли бензол до разделения фаз. Органическую фазу отделяли, сушили над Na2 SO4 и удаляли растворитель в вакууме. Твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол : CHCl3 , градиент 1:0 – 0:1. Собирали желтые фракции, элюент удаляли в вакууме и повторно очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — смесь бензол : CH2 Cl2 1:1. Собирали желтые фракции, растворитель удаляли в вакууме. Желтое масло, выход 0.49 г (74 %). Способ 2. К суспензии 0.20 г (0.30 ммоль) альдегида 6a в 5 мл сухого бензола, при бавляли 0.11 мл (0.90 ммоль) хлористого бензоила, 0.13 мл (0.90 ммоль) триэтиламина и 2 мг DMAP. Реакционную смесь кипятили 6 часов, оставляли на ночь и удаляли раство ритель в вакууме. Полученное масло очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элю ент — смесь ацетонитрил : CH2 Cl2 , градиент 1:1 – 8:1, собирали желтую фракцию, элю ент удаляли в вакууме, полученное масло промывали смесью гексана с диэтиловым эфи ром 1:1. Светложелтый порошок, выход 0.19 г (74 %). Тпл. 180–183 ◦C. ЯМР 1H (CDCl3 ) δ, м.д.: 9.77 (с, 1 H, CHO), 8.00 – 8.14 (м, 4 HAr ), 7.73 (д, 2 HAr , J = 8.4 Гц), 7.61 – 7.52 (м, 2 HAr ), 7.50 – 7.39 (м, 4 HAr ), 7.13 (д, 2 HAr , J = 8.4 Гц), 5.75(дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.9 Гц), 3.95 (дд, 1 Hpyr , J = 17.8, 5.9 Гц), 5.35 – 5.11 (м, 3 H, 2 CHpip , 1 Hpyr ), 3.65 – 3.41 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 3.41 – 3.13 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.26 – 2.03 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.03 – 1.87 (м, 4 H, 2 CH2pip ) (см. При ложение 5). ЯМР 19F (CDCl3 ) δ, м.д.: 21.14, 16.72, 11.74, 10.43 (1:1:1:1) (см. Приложение 6). МС: Найдено [M+ ]: 876.2548. C46 H36 F8 N4 O5 . Рассчитано: M 876.2553. (E){[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил]ви нил}фенил)4,5дигидро1Hпиразол3,5диил]бис(2,3,5,6тетрафтор4,1фенилен) }бис(пиперидин1,4диил)дибензоат (9a). Способ 1. К суспензии 0.48 г (0.55 ммоль) альдегида 7 в 15 мл бутанола прибавляли 0.10 г (0.55 ммоль) дицианоизофорона и 5 капель морфолина. Смесь кипятили в атмосфере аргона 7 часов, растворитель удаляли в вакууме. Твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — CH2 Cl2 : гексан, градиент 1:1 – 0:1, затем ацетонитрил. Собирали красные фракции, растворитель удаляли в вакууме. Темнокрасный порошок, выход 0.14 г (24 %). 37

Способ 2. К суспензии 0.15 г (0.18 ммоль) соединения 10a в 5 мл сухого бензола прибавляли 0.07 мл (0.56 ммоль) хлористого бензоила, 0.08 мл (0.56 ммоль) триэтиламина и 1.5 мг DMAP. Реакционную смесь кипятили 1 час, растворитель удаляли в вакууме. Очи щали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — смесь ацетонитрил : CH2 Cl2 , градиент 0:1 – 1:10. Собирали красные фракции, растворитель удаляли в вакууме. Темнокрасный Тпл. 116–118 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 490 нм (4.73). порошок, выход 0.05 г (25 %). ЯМР 1H (CDCl3 ) δ, м.д.: 8.12 – 7.99 (м, 4 HAr ), 7.61 – 7.51 (м, 2 HAr ), 7.49 – 7.30 (м, 5 HAr ), 7.21 – 7.03 (м, 3 HPh ), 6.97 (д, 1 H, CH – , J = 16.0 Гц), 6.81 (д, 1 H, – CH, J = 16.0 Гц), 6.74 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.72 (дд, 1 Hpyr , J = 12.4, 5.8 Гц), 5.30 – 5.10 (м, 2 H, 2 CHpip ), 4.04 – 3.80 (м, 1 Hpyr ), 3.61 – 3.16 (м, 9 H, 4 CH2pip , 1 Hpyr ), 2.56 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.42 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.20 – 1.86 (м, 8 H, 4 CH2pip ), 1.24 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19 F (CDCl3 ) δ, м.д.: 20.84, 16.76, 11.60, 10.19 (1:1:1:1). МС: Найдено [M + H]+ : 1045.3609. C58 H48 F8 N6 O4 . Рассчитано: [M + H] 1045.3682. (E){[1(4{2[3(дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил]ви нил}фенил)1Hпиразол3,5диил]бис(2,3,5,6тетрафтор4,1фенилен)}бис(пипери дин1,4диил)дибензоат (11). ЯМР 1H (CDCl3 ) δ, м.д.: 8.12 – 8.01 (м, 4 HAr ), 7.62 – 7.33 (м, 10 HAr ), 7.00 (дд, 2 H, CH – CH, J = 16.3 Гц), 6.89 (с, 1 H, – CHisoph ), 6.84 (c, 1 Hpyrazole ), 5.31 – 5.18 (м, 2 H, 2 CHpip ), 3.67 – 3.46 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 3.42 – 3.22 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.59 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.45 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.21 – 2.07 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.05 – 1.88 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.07 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19F (CDCl3 ) δ, м.д.: 21.27, 18.98, 11.47, 10.33 (1:1:1:1). Диэфиры 9b,c (общая методика). К раствору соединения 10a в 6 мл сухого бензола добавляли соответствующий хлорангидрид, триэтиламин и 1 мг DMAP. Полученную смесь кипятили до окончания реакции. Растворитель удаляли в вакууме, твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 . Элюент удаляли в вакууме, твердый продукт промы вали гексаном или смесью гексанэфир. (E){[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил]ви нил}фенил)4,5дигидро1Hпиразол3,5диил]бис(2,3,5,6тетрафтор4,1фенилен) }бис(пиперидин1,4диил)бис[4метил3,5бис({[2,3,5,6тетрафтор4(трифторметил) фенил]тио}метил)бензоат] (9b). Получен по общей методике из 0.10 г (0.12 ммоль) соединения 10a, 0.24 г (0.36 ммоль) TAFS – Cl, 0.10 мл (0.72 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 2 часа. Твердый остаток после удаления растворителя очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — CH2 Cl2 . рошок, выход 0.08 г (30 %). Тпл. 93–95 ◦C. Темнокрасный по ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 491 нм (4.73). ЯМР 1H (CD3 CN) δ, м.д.: 7.68 – 7.61 (м, 4 HTAFS ), 7.57 (д, 2 HAr , J = 8.6 Гц), 7.22 (д, 1 H, CH – , J = 16.2 Гц), 7.15 (д, 2 HAr , J = 8.6 Гц), 7.09 (д, 1 H, – CH, J = 16.2 Гц), 6.87 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.95 (дд, 1 Hpyr , J = 11.3, 3.4 Гц), 5.28 – 5.09 (м, 2 H, 2 CHpip ), 4.49 – 4.37 (м, 8 H, 38

4 CH2TAFS ), 4.24 – 3.99 (м, 1 Hpyr ), 3.73 – 3.23 (м, 9 H, 1 Hpyr , 4 CH2pip ), 2.60 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.21 (с, 6 H, 2 CH3TAFS ), 2.18 – 2.11 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 2.00 – 1.80 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.45 – 1.34 (м, 2 H, CH2isoph ), 1.14 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19 F (CD3 CN) δ, м.д.: 107.27, 32.00, 21.82, 17.84, 12.52, 11.34 (6:4:5:1:1). МС: Найдено [M – H] – : 2119.2502. C92 H56 F36 N6 O4 S4 . Рассчитано: [M – H] 2119.2598. (E){[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил]ви нил}фенил)4,5дигидро1Hпиразол3,5диил]бис(2,3,5,6тетрафтор4,1фенилен) }бис(пиперидин1,4диил)бис[3,5бис({[4(третбутил)фенил]тио}метил)4метил бензоат] (9c). Получен по общей методике из 0.06 г (0.07 ммоль) соединения 10a, 0.12 г (0.22 ммоль) TATBS – Cl, 0.14 мл (1.10 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 6 часов. Твердый остаток после удаления растворителя очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол. Темнокрасный порошок, выход 0.07 г (55 %). ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 7.78 (с, 2 HTATBS ), 7.75 (с, 2 HTATBS ), 7.60 (д, 2 HAr , J = 8.7 Гц), 7.37 – 7.25 (м, 16 HTATBS ), 7.20 (д, 2 HAr , J = 7.3 Гц), 7.13 – 7.05 (м, 2 H, CH – CH), 6.78 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.98 (дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.6 Гц), 5.21 – 5.04 (м, 2 H, 2 CHpip ), 4.27 (с, 4 H, 2 CH2TATBS ), 4.25 (с, 4 H, 2 CH2TATBS ), 4.14 (дд, 1 Hpyr , J = 18.0, 13.0 Гц), 3.65 – 3.21 (м, 9 H, 4 CH2pip , 1 Hpyr ), 2.62 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.59 – 2.56 (м, 2 H, CH2isoph ), 2.50 (с, 3 H, CH3TATBS ), 2.48 (с, 3 H, CH3TATBS ), 2.14 – 2.07 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.99 – 1.75 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.27 (с, 18 H, tBuTATBS ), 1.25 (с, 18 H, tBuTATBS ), 1.07 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19 F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 22.23, 18.47, 12.75, 11.83 (1:1:1:1). МС: Найдено [M + H]+ : 1785.7141. C104 H108 F8 N6 O4 S4 . Рассчитано: [M + H] 1785.7260. Моноэфиры 13a–d (общая методика). К раствору 0.10 г (0.15 ммоль) соединения 12a в 6 мл сухого бензола добавляли 0.20.3 ммоль соответствующего хлорангидрида , 0.2 0.3 ммоль триэтиламина и 1 мг DMAP. Полученную смесь кипятили до окончания реакции. Растворитель удаляли в вакууме, твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол. Элюент удаляли в вакууме, твердый продукт промывали гексаном или смесью гексанэфир. (E)1{4[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил] винил}фенил)3фенил4,5дигидро1Hпиразол5ил]2,3,5,6тетрафторфе нил}пиперидин4илбензоат (13a). Получен по общей методике из 0.10 г (0.15 ммоль) соединения 12a, 0.03 мл (0.23 ммоль) хлористого бензоила, 0.04 мл (0.23 ммоль) триэтил амина и 1 мг DMAP. Время реакции 4 часа. Темнокрасный порошок, выход 0.11 г (92 %). Тпл. 145–147 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 499 нм (4.68). ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 8.03 (д, 2 HAr , J = 7.6 Гц), 7.82 (д, 2 HAr , J = 7.6 Гц), 7.67 – 7.54 (м, 3 HPh ), 7.54 – 7.36 (м, 5 HPh ), 7.22 (д, 1 H, CH – , J = 15.3 Гц), 7.18 – 7.04 (м, 3 H, – CH, 2 HPh ), 6.76 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.94 (дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.6 Гц), 5.28 – 5.06 (м, 1 H, CHpip ), 4.08 (дд, 1 Hpyr , J = 18.0, 13.0 Гц), 39

3.65 – 3.40 (м, 3 H, 1 Hpyr , CH2pip ), 3.28 (с, 2 H, CH2pip ), 2.61 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.56 (с, 2 H, CH2isoph ), 1.94 – 1.75 (м, 4 H, 2 CH2pip ), 1.06 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19 F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 18.23, 12.70 (1:1). МС: Найдено [M+ ]: 769.3036. C46 H39 F4 N5 O2 . Рассчитано: M 769.3034. (E)1{4[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил] винил}фенил)3фенил4,5дигидро1Hпиразол5ил]2,3,5,6тетрафторфе нил}пиперидин4ил4метил3,5бис({[2,3,5,6тетрафтор4(трифторметил)фенил] тио}метил)бензоат (13b). Получен по общей методике из 0.10 г (0.15 ммоль) соедине ния 12a, 0.15 г (0.23 ммоль) TAFS – Cl, 0.04 мл (0.23 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 2.5 часа. Темнокрасный порошок, выход 0.19 г (97 %). Тпл. 108–111 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 499 нм (4.61). ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 7.84 (д, 2 HAr , J = 8.8 Гц), 7.65 (с, 2 HTAFS ), 7.58 (д, 2 HAr , J = 8.8 Гц), 7.50 – 7.38 (м, 3 HPh ), 7.34 (с, 1 HPh ), 7.28 – 7.04 (м, 3 H, 1 HPh , CH – CH), 6.77 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.95 (дд, 1 Hpyr , J = 12.9, 5.7 Гц), 5.17 – 5.00 (м, 1 H, CHpip ), 4.47 (с, 4 H, 2 CH2TAFS ), 4.09 (дд, 1 Hpyr , J = 17.8, 12.9 Гц), 3.64 – 3.18 (м, 5 H, 1 Hpyr , 2 CH2pip ), 2.66 (с, 3 H, CH3TAFS ), 2.61 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.56 (с, 2 H, CH2isoph ), 1.83 (с, 2 H, CH2pip ), 1.30 – 1.22 (м, 2 H, CH2pip ), 1.07 (с, 6 H, 2 CH3isoph ) (см. Приложение 9). ЯМР 19F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 107.51, 32.06, 21.84, 18.23, 12.65 (3:2:2:1:1) (см. Приложение 10). МС: Найдено [M + H]+ : 1308.2568. C63 H43 F18 N5 O2 S2 . Рассчитано: [M + H] 1308.2644. (E)1{4[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил] винил}фенил)3фенил4,5дигидро1Hпиразол5ил]2,3,5,6тетрафторфе нил}пиперидин4ил3,5бис({[4(третбутил)фенил]тио}метил)4метилбензо ат (13c). Способ 1. Получен по общей методике из 0.10 г (0.15 ммоль) соединения 12a, 0.12 г (0.23 ммоль) TATBS – Cl, 0.06 мл (0.4 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 3 часа. Темнокрасный порошок, выход 0.10 г (59 %). Способ 2. К раствору 0.05 г (0.75 ммоль) соединения 12a, 0.04 г (0.75 ммоль) TATBS – OH и 0.03 г (0.11 ммоль) трифенилфосфина в 6 мл сухого ТГФ при перемешива нии в атмосфере аргона по каплям прибавляли раствор 0.02 мл DIAD в 4 мл сухого ТГФ. Реакционную смесь выдерживали при комнатной температуре 2.5 часа, растворитель удаля ли в вакууме. Твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол. Собирали красные фракции, элюент удаляли в вакууме. Темнокрасный порошок, выход 0.06 г (70 %). Способ 3. Раствор 0.05 г (0.75 ммоль) соединения 12a, 0.04 г (0.75 ммоль) TATBS – OH, 0.02 г (0.83 ммоль) DCC и 1 мг DMAP в 6 мл сухого бензола выдерживали 5 часов, после кипятили 7 часов. Растворитель удаляли в вакууме, Твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол. Собирали красные фракции, элю ент удаляли в вакууме. Темнокрасный порошок, выход 0.02 г (22 %). Тпл. 108–110 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 499 нм (4.67). ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 7.82 (д, 2 HAr , J = 8.5 Гц), 40

7.72 (с, 2 HTATBS ), 7.57 (д, 2 HAr , J = 8.5 Гц), 7.48 – 7.37 (м, 3 HPh ), 7.32 (с, 2 HPh ), 7.30 – 7.21 (м, 8 HTATBS ), 7.20 – 7.00 (м, 2 H, CH – CH), 6.75 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.94 (дд, 1 Hpyr , J = 12.9, 5.6 Гц), 5.06 (м, 1 H, CHpip ), 4.23 (с, 4 H, 2 CH2TATBS ), 4.07 (дд, 1 Hpyr , J = 17.8, 12.9 Гц), 3.62 – 3.38 (м, 3 H, 1 Hpyr , CH2pip ), 3.34 – 3.16 (м, 2 H, CH2pip ), 2.60 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.55 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.47 (с, 3 H, CH3TATBS ), 1.90 – 1.73 (м, 2 H, CH2pip ), 1.38 – 1.18 (м, 20 H, 2 tBuTATBS , CH2pip ), 1.05 (c, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 18.29, 12.74 (1:1). МС: Найдено [M + H]+ : 1140.4823. C69 H69 F4 N5 O2 S2 . Рассчитано: [M + H] 1140.4902. (E)1{4[1(4{2[3(Дицианометилен)5,5диметилциклогекс1ен1ил] винил}фенил)3фенил4,5дигидро1Hпиразол5ил]2,3,5,6тетрафторфе нил}пиперидин4ил3,5бис({[4(третбутил)фенил]тио}метил)2,4,6триметилбен зоат (13d). Способ 1. Получен по общей методике из 0.09 г (0.14 ммоль) соединения 12a, 0.11 г (0.21 ммоль) IDATBS – Cl, 0.06 мл (0.4 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 12 часов. Темнокрасный порошок, выход 0.01 г (7.5 %). Способ 2. Получен по общей методике c заменой растворителя на ацетонитрил из 0.09 г (0.14 ммоль) соединения 12a, 0.11 г (0.21 ммоль) IDATBS – Cl, 0.06 мл (0.4 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP. Время реакции 36 часов. Темнокрасный порошок, вы ход 0.01 г (7.5 %). Способ 3. Раствор 0.16 г (0.2 ммоль) соединения 12a, 0.20 г (0.4 ммоль) IDATBS – Cl, 0.05 мл (0.4 ммоль) триэтиламина и 1 мг DMAP в 6 мл сухого толуола выдерживали при температуре 130 ◦C в микроволновом реакторе. Растворитель удаляли в вакууме, твердый остаток очищали колоночной хроматографией на SiO2 , элюент — бензол. Собирали крас ные фракции, элюент удаляли в вакууме. Темнокрасный порошок, выход 7 мг (2.5 %). Тпл. 147–150 ◦C. ЭСП (ацетон) λmax (lg ε): 497 нм (4.64). ЯМР 1H (ацетонd6 ) δ, м.д.: 7.85 – 7.75 (м, 2 HAr ), 7.60 – 7.51 (м, 2 HAr ), 7.49 – 7.38 (м, 5 HAr ), 7.36 – 7.30 (м, 8 HIDATBS ), 7.19 (д, 1 H, CH – , J = 16.2 Гц), 7.07 (д, 1 H, CH – , J = 16.2 Гц), 6.75 (с, 1 H, – CHisoph ), 5.93 (дд, 1 Hpyr , J = 13.0, 5.8 Гц), 5.31 – 5.16 (м, 1 H, CHpip ), 4.20 (с, 4 H, 2 CH2IDATBS ), 4.07 – 3.98 (м, 1 Hpyr ), 3.52 – 3.37 (м, 3 H, 1 Hpyr , CH2pip ), 3.35 – 3.21 (м, 2 H, CH2pip ), 2.66 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.60 (с, 2 H, CH2isoph ), 2.44 (с, 3 H, CH3IDATBS ), 2.30 (с, 6 H, 2 CH3IDATBS ), 2.19 – 2.10 (м, 2 H, CH2pip ), 1.94 – 1.79 (м, 2 H, CH2pip ), 1.28 (с, 18 H, 2 tBuIDATBS ), 1.05 (с, 6 H, 2 CH3isoph ). ЯМР 19F (ацетонd6 ) δ, м.д.: 18.38, 12.69 (1:1). МС: Найдено [M + H]+ : 1168.5130. C71 H73 F4 N5 O2 S2 . Рассчитано: [M + H] 1168.5215. 41

5 Выводы 1. Исследована реакция 4[3,5бис(пентафторфенил)4,5дигидро1Hпиразол1ил]бен зальдегида с 4гидроксипиперидином в диметилформамиде. Установлено, что пен тафторфенильное кольцо в положении 5 пиразолинового цикла более реакционноспо собно по отношению к нуклеофилу, чем C6 F5 группа в положении 3. 2. Изучены две последовательности стадий в синтезе красителей на примере реакции бен зоилирования; показано, что ацилирование гидроксипиперидиногруппы в красителе предпочтительнее, чем в исходном альдегиде. 3. Синтезирован ряд новых красителей с одним и двумя замещенными полифторирован ными кольцами конденсацией формильных производных трифенилпиразолинов с ди цианоизофороном и их последующим ацилированием. 4. Испытаны различные реагенты и катализаторы для введения разветвленных фрагментов в структуру полученных красителей. Показано, что ацилирование хлорангидридом соответствующей кислоты успешно протекает в присутствии 4диметиламинопиридина (DMAP), а использование кислоты в качестве ацилирую щего агента дает высокий выход в условиях реакции Мицунобу. 42

Список литературы 1. Формильные производные аминозамещенных полифторфенил4,5дигидро1Н пиразолов: синтез и использование в качестве донорных блоков в структурах нелинейнооптических хромофоров / В. Шелковников, Н. Орлова, И. Каргаполова [и др.] // Журнал органической химии. — 2019. — Т. 55, № 10. — С. 1551 – 1566. 2. Синтез и нелинейнооптические свойства донорноакцепторных красителей на осно ве трифенилпиразолинов в качестве донорного блока и дицианоизофорона в качестве акцептора / В. Шелковников, И. Каргаполова, Н. Орлова [и др.] // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2019. — Т. 1. — С. 92 – 98. 3. Bureš F. Fundamental aspects of property tuning in push–pull molecules // RSC Adv. — 2014. — V. 4, № 102. — P. 58826 – 58851. 4. Blue organic lightemitting diodes based on pyrazoline phenyl derivative / P. Stakhira, S. Khomyak, V. Cherpak, [et al.] // Synthetic Metals. — 2012. — V. 162, № 3/4. — P. 352 – 355. 5. Ramkumar V., Kannan P. Highly fluorescent semiconducting pyrazoline materials for opto electronics // Optical Materials. — 2015. — V. 46. — P. 605 – 613. 6. Vandana T., Ramkumar V., Kannan P. Synthesis and fluorescent properties of poly(arylpyrazoline)’s for organicelectronics // Optical Materials. — 2016. — V. 58. — P. 514 – 523. 7. A Comprehensive Review on Recent Developments in the Field of Biological Applications of Potent Pyrazolines Derived from Chalcone Precursors / V. V. Salian, B. Narayana, B. K. Sarojini, [et al.] // Letters in Drug Design & Discovery. — 2018. — V. 15, № 5. — P. 516 – 574. 8. 2Pyrazolines as Biologically Active and Fluorescent Agents, An Overview / P. Singh, J. Singh, G. J. Pant, [et al.] // AntiCancer Agents in Medicinal Chemistry. — 2018. — V. 18, № 10. — P. 1366 – 1385. 9. Pharmacological Activity of 4,5Dihydropyrazole Derivatives (Review) / D. D. Korablina, N. I. Vorozhtsov, L. A. Sviridova, [et al.] // Pharmaceutical Chemistry Journal. — 2016. — V. 50, № 5. — P. 281 – 295. 10. Hassan S. Synthesis, Antibacterial and Antifungal Activity of Some New Pyrazoline and Pyrazole Derivatives // Molecules. — 2013. — V. 18, № 3. — P. 2683 – 2711. 43

11. Synthesis and DPIV inhibition of cyanopyrazoline derivatives as potent antidiabetic agents / J. H. Ahn, H.M. Kim, S. H. Jung, [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. — 2004. — V. 14, № 17. — P. 4461 – 4465. 12. Synthesis, characterization and pharmacological properties of some 4arylhydrazono2 pyrazoline5one derivatives obtained from heterocyclic amines / Ş. Güniz Küçükgüzel, S. Rollas, H. Erdeniz, [et al.] // European Journal of Medicinal Chemistry. — 2000. — V. 35, № 7/8. — P. 761 – 771. 13. Jagadish P. C., Soni N., Verma A. Design, Synthesis, and In Vitro Antioxidant Activity of 1,3,5Trisubstituted2pyrazolines Derivatives // Journal of Chemistry. — 2013. — V. 2013. — P. 1 – 6. 14. Barsoum F. F., Hosni H. M., Girgis A. S. Novel bis(1acyl2pyrazolines) of potential anti inflammatory and molluscicidal properties // Bioorganic & Medicinal Chemistry. — 2006. — V. 14, № 11. — P. 3929 – 3937. 15. Automated parallel synthesis of chalconebased screening libraries / D. G. Powers, D. S. Case bier, D. Fokas, [et al.] // Tetrahedron. — 1998. — V. 54, № 16. — P. 4085 – 4096. 16. Chebanov V. A., Desenko S. M., Gurley T. W. Azaheterocycles Based on α,βUnsaturated Carbonyls. — SpringerVerlag Berlin Heidelberg, 2008. 17. Wang Z. ClaisenSchmidt Condensation // Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. — Hoboken, NJ, USA : John Wiley & Sons, Inc., 2010. — P. 660 – 664. 18. Nielsen A. T., Houlihan W. J. The Aldol Condensation // Organic Reactions. — Hoboken, NJ, USA : John Wiley & Sons, Inc., 2011. — P. 1 – 438. 19. Synthesis and antimicrobial activity of quinolinebased 2pyrazolines / M. Munawar, M. Azad, M. Athar, [et al.] // Chemical Papers. — 2008. — V. 62, № 3. — P. 288 – 293. 20. Development of potential selective and reversible pyrazoline based MAOB inhibitors as MAOB PET tracer precursors and reference substances for the early detection of Alzheimer’s disease / C. Neudorfer, K. Shanab, A. Jurik, [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Let ters. — 2014. — V. 24, № 18. — P. 4490 – 4495. 21. SolutionPhase Parallel Synthesis of a Library of ∆ 2 Pyrazolines / S. Manyem, M. P. Sibi, G. H. Lushington, [et al.] // Journal of Combinatorial Chemistry. — 2007. — V. 9, № 1. — P. 20 – 28. 22. Patel V. M., Desai K. R. Ecofriendly synthesis of pyrazoline derivatives over potassium car bonate // Arkivoc. — 2004. — V. 2004, № 1. — P. 123. 44

23. Structureguided discovery of 1,3,5triazine–pyrazole conjugates as antibacterial and an tibiofilm agent against pathogens causing human diseases with favorable metabolic fate / B. Singh, H. R. Bhat, M. K. Kumawat, [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. — 2014. — V. 24, № 15. — P. 3321 – 3325. 24. Farooq S., Ngaini Z. OnePot and TwoPot Synthesis of Chalcone Based Mono and Bis Pyrazolines // Tetrahedron Letters. — 2020. — V. 61, № 4. — P. 151416. 25. Rahmatzadeh S. S., Karami B., Khodabakhshi S. A Modified and Practical Synthetic Route to Indazoles and Pyrazoles Using Tungstate Sulfuric Acid // Journal of the Chinese Chemical Society. — 2015. — V. 62, № 1. — P. 17 – 20. 26. Daneshfar Z., Rostami A. Cellulose sulfonic acid as a green, efficient, and reusable catalyst for Nazarov cyclization of unactivated dienones and pyrazoline synthesis // RSC Advances. — 2015. — V. 5, № 127. — P. 104695 – 104707. 27. Marković V., Joksović M. D. “On water” synthesis of Nunsubstituted pyrazoles: semicar bazide hydrochloride as an alternative to hydrazine for preparation of pyrazole3carboxylate derivatives and 3,5disubstituted pyrazoles // Green Chemistry. — 2015. — V. 17, № 2. — P. 842 – 847. 28. An atom efficient, green synthesis of 2pyrazoline derivatives under solventfree conditions using grinding technique / S. B. Zangade, S. S. Mokle, A. T. Shinde, [et al.] // Green Chemistry Letters and Reviews. — 2013. — V. 6, № 2. — P. 123 – 127. 29. Synthesis, characterization and pharmacological study of 4,5dihydropyrazolines carrying pyrimidine moiety / A. Adhikari, B. Kalluraya, K. V. Sujith, [et al.] // European Journal of Medicinal Chemistry. — 2012. — V. 55. — P. 467 – 474. 30. Green synthesis and antiinfective activities of fluorinated pyrazoline derivatives / S. N. Shelke, G. R. Mhaske, V. D. Bonifácio, [et al.] // Bioorganic & Medicinal Chemistry Let ters. — 2012. — V. 22, № 17. — P. 5727 – 5730. 31. Взаимодействие полифторхалконов с гидразингидратом и фенилгидразином / К. Шмуй лович, Н. Орлова, Е. Карпова [и др.] // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2010. — Т. 5, № 7. — С. 1378 – 1382. 32. Patil N. T., Singh V. Synthesis of 1,3,5trisubstituted pyrazolines via Zn(ii)catalyzed double hydroamination of enynes with aryl hydrazines // Chemical Communications. — 2011. — V. 47, № 39. — P. 11116. 33. A novel methodology for synthesis of dihydropyrazole derivatives as potential anticancer agents / X. Wang, Y.m. Pan, X.c. Huang, [et al.] // Org. Biomol. Chem. — 2014. — V. 12, № 13. — P. 2028 – 2032. 45

34. Müller T. J. J., Ansorge M., Aktah D. An Unexpected Coupling – Isomerization Sequence as an Entry to Novel ThreeComponentPyrazoline Syntheses // Angewandte Chemie Interna tional Edition. — 2000. — V. 39, № 7. — P. 1253 – 1256. 35. Reactivity of Mitsunobu reagent toward carbonyl compounds / R. D. Otte, T. Sakata, I. A. Guzei, [et al.] // Organic Letters. — 2005. — V. 7, № 3. — P. 495 – 498. 36. Chemo and Diastereoselective Construction of Indenopyrazolines via a Cascade aza Michael/Aldol Annulation of Huisgen Zwitterions with 2Arylideneindane1,3diones / Y. Li, H. Zhang, R. Wei, [et al.] // Advanced Synthesis & Catalysis. — 2017. — V. 359, № 23. — P. 4158 – 4164. 37. Triphenylphosphinemediated reaction of dialkyl azodicarboxylate with activated alkenes leading to pyrazolines / S. Yamazaki, Y. Maenaka, K. Fujinami, [et al.] // RSC Advances. — 2012. — V. 2, № 21. — P. 8095 – 8103. 38. Cui S. L., Wang J., Wang Y. G. Facile access to pyrazolines via domino reaction of the Huisgen zwitterions with aziridines // Organic Letters. — 2008. — V. 10, № 1. — P. 13 – 16. 39. Metalcatalyzed [3+2] cycloadditions of azomethine imines / U. Grošelj, J. Svete, H. H. Al Mamari, [et al.] // Chemistry of Heterocyclic Compounds. — 2018. — V. 54, № 3. — P. 214 – 240. 40. Hashimoto T., Takiguchi Y., Maruoka K. Catalytic Asymmetric ThreeComponent 1,3Dipolar Cycloaddition of Aldehydes, Hydrazides, and Alkynes // Journal of the American Chemical Society. — 2013. — V. 135, № 31. — P. 11473 – 11476. 41. Guo Q., Lu Z. Recent Advances in Nitrogen–Nitrogen Bond Formation // Synthesis. — 2017. — V. 49, № 17. — P. 3835 – 3847. 42. Hassner A., Michelson M. J. The Formation of the N—N Bond in Pyrazolines // The Journal of Organic Chemistry. — 1962. — V. 27, № 1. — P. 298 – 301. 43. Wu Q., Zhang Y., Cui S. Divergent syntheses of 2aminonicotinonitriles and pyrazolines by coppercatalyzed cyclization of oxime ester // Organic Letters. — 2014. — V. 16, № 5. — P. 1350 – 1353. 44. Pangerl M., Hughes C. C., Trauner D. Total synthesis of newbouldine via reductive NN bond formation // Tetrahedron. — 2010. — V. 66, № 33. — P. 6626 – 6631. 45. Hughes C. C., Trauner D. The Total Synthesis of (−)Amathaspiramide F // Angewandte Chemie International Edition. — 2002. — V. 41, № 23. — P. 4556 – 4559. 46. Baldwin J. E., Pitlik J. 1,3Dipolar cycloadditions of 3methylenecephams with diazoalka nes // Tetrahedron Letters. — 1990. — V. 31, № 17. — P. 2483 – 2486. 46

47. Mish M. R., Guerra F. M., Carreira E. M. Asymmetric dipolar cycloadditions of Me3SiCHN2. Synthesis of a novel class of amino acids: Azaprolines // Journal of the American Chemical Society. — 1997. — V. 119, № 35. — P. 8379 – 8380. 48. 1,3Dipolar cycloadditions of trimethylsilyldiazomethane revisited: Steric demand of the dipolarophile and the influence on product distribution / D. Simovic, M. Di, V. Marks, [et al.] // Journal of Organic Chemistry. — 2007. — V. 72, № 2. — P. 650 – 653. 49. Facile synthesis of novel tetrasubstituted 1pyrazolines from Baylis–Hillman adducts and acyl diazomethanes / H. Sun, X. Wang, M. Zhan, [et al.] // Tetrahedron Letters. — 2013. — V. 54, № 29. — P. 3846 – 3850. 50. Misani F., Speers L., Lyon A. M. Synthetic Studies in the Field of Fluorinated Cyclopropanes // Journal of the American Chemical Society. — 1956. — V. 78, № 12. — P. 2801 – 2804. 51. Takamizawa A., Hayashi S. Syntheses of Pyrazole Derivatives // YAKUGAKU ZASSHI. — 1963. — V. 83, № 4. — P. 373 – 377. 52. Takamizawa A., Hayashi S., Sato H. Syntheses of Pyrazole Derivatives. VIII // YAKUGAKU ZASSHI. — 1965. — V. 85, № 2. — P. 158 – 165. 53. Armstrong S. E., Tipping A. E. Novel 1:1 adducts from the reaction of hexafluoroacetone azine with various olefins and 1,3dienes; DielsAlder adducts as intermediates in the formation of crisscross 2:1 adducts // Journal of Fluorine Chemistry. — 1973. — V. 3, № 1. — P. 119 – 121. 54. Synthesis of 1H3pyrazolines / K. Burger, H. Schickaneder, F. Hein, [et al.] // Tetrahedron. — 1979. — V. 35, № 3. — P. 389 – 395. 55. Pyrazoles, Pyrazolines, Pyrazolidines, Indazoles and Condensed Rings / R. H. Wiley, L. C. Behr, R. Fusco, [et al.] // Chemistry of Heterocyclic Compounds. Vol. 22. — Hoboken : John Wiley & Sons, Inc., 1967. 56. A Novel Reaction of the “Huisgen Zwitterion” with Chalcones and Dienones: An Efficient Strategy for the Synthesis of Pyrazoline and Pyrazolopyridazine Derivatives / V. Nair, S. C. Mathew, A. T. Biju, [et al.] // Angewandte Chemie International Edition. — 2007. — V. 46, № 12. — P. 2070 – 2073. 57. Zhang J.F., Pan H., Liu T. Facile strategy for the preparation of pyrazoline derivatives through phosphinepromoted [2 + 3] cycloaddition of dialkyl azodicarboxylates with β , γ unsaturated α keto esters // Synthetic Communications. — 2018. — V. 48, № 9. — P. 1085 – 1091. 47

58. Zolfigol M. A., Azarifar D., Maleki B. Trichloroisocyanuric acid as a novel oxidizing agent for the oxidation of 1,3,5trisubstituted pyrazolines under both heterogeneous and solvent free conditions // Tetrahedron Letters. — 2004. — V. 45, № 10. — P. 2181 – 2183. 59. Dodwadmath R. P., Wheeler T. S. Studies in the chemistry of chalcones and Chalcone Oxides // Proceedings of the Indian Academy of Sciences Section A. — 1935. — V. 2, № 5. — P. 438 – 451. 60. Gladstone W. A., Norman R. O. Reactions of lead tetraacetate. Part VII. Some reactions leading to pyrazoles // Journal of the Chemical Society C: Organic. — 1966. — № 1536. — P. 1536 – 1540. 61. Hypervalent Iodine Oxidation of 1, 3, 5Trisubstituted Pyrazolines: A Facile Synthesis of 1,3,5Trisubstituted Pyrazoles / S. P. Singh, D. Kumar, O. Prakash, [et al.] // Synthetic Com munications. — 1997. — V. 27, № 15. — P. 2683 – 2689. 62. Walker D., Hiebert J. D. 2,3Dichloro5,6dicyanobenzoquinone and Its Reactions // Chemi cal Reviews. — 1967. — V. 67, № 2. — P. 153 – 195. 63. Nakamichi N., Kawashita Y., Hayashi M. Oxidative Aromatization of 1,3,5Trisubstituted Pyrazolines and Hantzsch 1,4Dihydropyridines by Pd/C in Acetic Acid // Organic Letters. — 2002. — V. 4, № 22. — P. 3955 – 3957. 64. Kojima M., Kanai M. Tris(pentafluorophenyl)boraneCatalyzed Acceptorless Dehydrogena tion of NHeterocycles // Angewandte Chemie International Edition. — 2016. — V. 55, № 40. — P. 12224 – 12227. 65. Shah J. N., Shah C. K. Oxidative dehydrogenation of pyrazolines with cobalt(II) and oxygen // The Journal of Organic Chemistry. — 1978. — V. 43, № 6. — P. 1266 – 1267. 66. Visible light mediated metalfree oxidative aromatization of 1,3,5trisubstituted pyrazolines / S. B. Annes, R. Rajmohan, S. Ramesh, [et al.] // Tetrahedron Letters. — 2019. — V. 60, № 34. — P. 150932. 67. Traven V. F., Dolotov S. M., Ivanov I. V. Activation of fluorescence of lactone forms of rhodamine dyes by photodehydrogenation of aryl(hetaryl)pyrazolines // Russian Chemical Bulletin. — 2016. — V. 65, № 3. — P. 735 – 740. 68. Jakob F., Herdtweck E., Bach T. Synthesis and Properties of Chiral Pyrazolidines Derived from (+)Pulegone // Chemistry A European Journal. — 2010. — V. 16, № 25. — P. 7537 – 7546. 69. A convenient synthesis of substituted pyrazolidines and azaproline derivatives through highly regio and diastereoselective reduction of 2pyrazolines / J. M. De Los Santos, Y. López, D. Aparicio, [et al.] // Journal of Organic Chemistry. — 2008. — V. 73, № 2. — P. 550 – 557. 48

70. Mish M. R., Guerra F. M., Carreira E. M. Asymmetric Dipolar Cycloadditions of Me 3 SiCHN 2 . Synthesis of a Novel Class of Amino Acids: Azaprolines // Journal of the American Chemical Society. — 1997. — V. 119, № 35. — P. 8379 – 8380. 71. Carter H. E., Abeele F. R. V., Rothrock J. W. A general method for the synthesis of α,γ diamino acids // Journal of Biological Chemistry. — 1949. — V. 178. — P. 325 – 334. 72. Синтез несимметричных тиофлавилиевых красителей на основе производный юлоли дина и полифторированных трифенилпиразолинов / И. Каргаполова, Н. А. Орлова, К. Ерин [и др.] // Журнал органической химии. — 2016. — Т. 52. — С. 10 – 14. 73. Filler R., Beaucaire V. D., Kang H. H. Polyfluoroaryl carbonyl chemistry. Benzalacetophe nones // The Journal of Organic Chemistry. — 1975. — V. 40, № 7. — P. 935 – 939. 74. Lemke R. KnoevenagelKondensationen in Dimethylformamid // Synthesis. — 1974. — V. 1974, № 05. — P. 359 – 361. 49

36 37 9.5 44 HO 38 35 27 F 28 34 N 16 18 F 26 9.0 17 F 15 24 7 14 7.7 2 1 N F 25 9 6 47 O 4 11 8.5 10 3 N 5 46 13 12 F 33 8 F 29 19 23 7.6 7.5 f1 (ppm) 20 22 8.0 32 F 21 F 30 7.4 31 N 39 43 7.3 40 42 45 OH 7.5 41 7.2 7.0 6.1 6.5 6.0 5.9 f1 (ppm) 6.0 1.05 9.77 1.66 7.18 7.15 7.1 4.3 5.5 f1 (ppm) 3.6 3.5 5.0 4.2 3.4 4.5 4.1 4.0 f1 (ppm) 3.3 f1 (ppm) 1.08 7.8 4.0 3.9 3.2 4.52 7.9 3.5 3.7 3.0 3.8 3.1 4.09 Рис. 1.1: Спектр ЯМР 1H альдегида 6a 3.91 1.77 7.77 7.74 1.67 3.0 2.5 1.70 1.65 1.60 f1 (ppm) 1.55 6.01 5.99 5.97 5.95 4.21 4.16 4.15 4.10 3.94 3.92 3.88 3.87 3.85 3.84 3.82 3.81 3.79 3.77 3.76 3.74 3.73 3.56 3.51 3.42 3.38 3.25 3.22 3.18 3.14 3.11 3.07 2.88 H2O 2.05 Acetone 2.05 Acetone 2.04 Acetone 2.03 Acetone 2.03 Acetone 1.98 1.92 1.87 1.71 1.69 1.68 1.66 1.63 1.60 1.57 1.27 2.0 1.5 0.46 2.70 0.74 4.36 losm-r19-k49.1.fid — R19 - k49; ac/D6 Приложение 1

Рис. 2.1: Спектр ЯМР 19F альдегида 6a 24 22.32 22.29 22.25 22.23 23 1.00 22 21 20 19 22.4 18 17 16 22.3 22.2 f1 (ppm) 22.1 15 14 13 1.00 18.05 0.89 12.67 12.65 12.60 12.58 11.71 11.69 11.65 11.63 12 11 f1 (ppm) 0.99 losm-r19-k49.19.fid — R19 - k49; ac/D6 10 13.0 9 12.8 8 12.6 7 12.4 36 37 12.2 44 HO 27 F 28 34 N 17 16 F 18 26 F 24 15 6 5 12.0 11.8 f1 (ppm) 38 35 2 N 1 F 25 11.6 14 7 6 47 O 4 11 46 13 11.4 10 4 9 3 N 5 12 19 23 3 22 20 11.2 F 33 8 F 29 31 N 2 11.0 32 F 21 F 30 39 43 40 42 1 41 45 OH 0 -1 Приложение 2

Рис. 3.1: Спектр ЯМР 1H альдегида 6b (стрелкой отмечен сигнал диметиламиногруппы) 10.0 9.73 9.5 9.0 8.5 8.0 7.71 7.69 7.5 losm-r19-k21.1.fid — R19 - K21; CDCL3 — C6F6 1.01 8.07 2.11 7.0 1.97 6.5 6.0 1.00 5.5 5.0 f1 (ppm) 4.5 4.0 2.15 3.5 3.29 2.30 3.0 5.70 2.5 2.0 2.39 2.33 1.5 1.0 7.24 CDCl3 7.11 7.08 5.80 5.72 5.70 5.67 5.66 4.66 4.27 4.25 4.12 3.97 3.92 3.90 3.89 3.87 3.86 3.84 3.83 3.52 3.50 3.48 3.46 3.41 3.39 3.35 3.33 3.21 3.17 3.14 3.01 2.91 2.73 2.03 2.02 2.01 1.98 1.96 1.94 1.74 1.73 1.71 1.70 1.69 1.67 1.66 1.64 1.63 1.57 1.23 1.05 0.87 0.85 0.82 0.80 Приложение 3

1.88 10.33 11.66 16.71 20.97 21 23.29 22 2.33 0.19 19.47 23 20 1.63 19 18 0.41 17 16 15 14 13 0.52 9.55 11 2.47 12 1.00 10 9 8 7 6 5 4 3 1.85 2 1 0 -1 ppm Приложение 4 24 0.10 Рис. 4.1: Спектр ЯМР 19F реакционной смеси, полученной взаимодействием альдегида 1 с 4гидроксипиперидином (мольное соотношение реагентов 2:3, стрелками отмечены сигналы атомов фтора незмещенного пентафторфенильного кольца)

10.5 8.1 8.0 10.0 7.9 50 9.5 7.8 51 O 12 9 7.7 11 10 13 6 2 N F 32 3 N 19 7 39 8 49 O 1 17 4 20 18 59 47 31 N N 28 58 61 45 O 43 F 25 9.0 63 62 F 30 F 35 24 O 44 34 42 36 F 29 15 41 22 14 23 16 37 60 21 38 40 5 57 O 48 7.6 7.5 f1 (ppm) F 33 F 26 27 F 56 46 8.5 7.4 7.3 8.0 7.2 7.1 7.0 7.5 7.0 1.86 52 3.99 9.77 1.00 4.0 6.5 3.9 8.08 8.05 8.03 7.74 7.72 7.59 7.57 7.55 7.53 7.48 7.45 7.43 7.34 PhH 7.24 CDCl3 7.14 7.12 2.08 2.10 4.58 3.7 6.0 5.5 f1 (ppm) 3.8 5.78 5.76 5.74 5.72 5.69 0.99 Рис. 5.1: Спектр ЯМР 1H эфира 7 5.0 3.6 3.5 f1 (ppm) 5.28 3.05 53 4.5 3.4 3.3 2.3 4.0 3.5 3.1 2.1 3.2 2.2 1.05 54 4.22 55 3.0 2.0 f1 (ppm) 2.5 1.9 1.8 2.0 4.02 4.00 3.96 3.95 3.90 3.89 3.59 3.56 3.54 3.49 3.47 3.45 3.43 3.37 3.36 3.33 3.29 3.24 3.24 4.64 1.5 1.7 1.0 2.15 2.13 2.12 2.11 2.09 2.08 2.06 2.05 2.01 1.99 1.97 1.96 1.95 1.93 1.92 3.49 losm-r20-k3.1.fid — R 20 - k3; CDCL3 — C6F6 Приложение 5

24 51 O 11 10 23 50 12 9 13 6 2 N F 32 3 N F 19 39 8 49 O 1 59 47 31 O 61 O 45 43 F 29 F 21 63 21.4 62 F 30 F 35 24 O 44 34 42 36 48 25 46 15 41 22 58 23 N 60 21 N 28 14 37 16 52 38 40 5 57 7 53 17 4 20 18 56 27 54 22 F 33 26 F 55 20 21.3 19 18 21.2 21.1 f1 (ppm) 16.93 21.0 17 16 20.9 15 14 13 11.75 12 0.73 21.17 21.13 1.00 Рис. 6.1: Спектр ЯМР 19F эфира 7 0.23 11 10 f1 (ppm) 12.0 10.36 10.32 10.30 1.03 losm-r20-k3.19.fid — R 20 - k3; CDCL3 — C6F6 9 8 11.5 7 6 11.0 10.5 f1 (ppm) 5 10.0 4 3 9.5 2 1 0 -1 -2 Приложение 6

Рис. 7.1: Спектр ЯМР 1H пиразола 11 (стрелкой отмечен сигнал пиразольного протона) 7.5 4.50 8.0 7.0 6.5 6.0 7.1 8.08 8.07 8.06 8.05 8.04 8.04 7.59 7.57 7.57 7.54 7.52 7.50 7.49 7.48 7.47 7.45 7.44 7.43 7.42 7.41 7.38 7.00 6.99 6.90 6.89 6.84 losm-r24-k2-4.1.fid — R24 - k2 - 4; CDCL3 — C6F6 10.62 1.76 0.96 1.00 5.5 7.0 2.32 6.8 4.5 f1 (ppm) 6.9 f1 (ppm) 5.0 5.28 5.26 5.24 5.23 5.21 4.0 6.7 3.5 3.32 4.25 3.54 4.25 3.0 2.59 2.26 1.96 2.5 2.45 2.0 2.13 2.00 1.99 1.96 4.01 4.16 1.5 1.55 1.24 1.0 6.38 1.07 Приложение 7

Рис. 8.1: Спектр ЯМР 19F пиразола 11 23 22 21 20 19 18 17 16 losm-r24-k2-4.19.fid — R24 - k2 - 4; CDCL3 — C6F6 22.03 22.00 21.96 21.93 21.37 21.32 21.29 21.24 21.22 21.21 21.20 20.66 20.61 19.46 19.40 19.37 19.03 19.00 18.96 18.96 18.93 15 14 13 11.70 11.62 11.52 11.49 11.45 11.42 11.17 11.14 11.07 10.69 10.55 10.38 10.35 10.31 10.28 12 11 10 9 f1 (ppm) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 Приложение 8

Рис. 9.1: Спектр ЯМР 1H красителя 13b 39 H3C 38 H3C 35 34 N 82 37 36 30 N 80 79 31 32 8.0 81 33 18 10 9 8 11 12 6 F 85 F F 84 68 F 3 23 N 2 N F 67 S 51 64 44 41 66 F 27 O 29 F 20 28 26 40 43 48 53 63 7.5 F 86 O 42 F 19 16 N 21 25 15 24 17 75 74 60 62 65 F 5 7 76 14 61 4 83 1 73 13 F 22 77 78 45 46 CH3 50 47 49 S 52 55 59 56 58 7.0 7.9 F 70 F 69 54 F F 90 87 88 7.8 F 71 F 72 57 F 89 7.7 6.5 7.6 losm-r36-k2.1.fid — R36 - K2; ac/D6 — C6F6 1.87 1.76 1.72 2.95 1.20 3.99 0.92 7.5 7.1 7.3 7.2 f1 (ppm) 5.5 3.5 3.6 6.0 7.4 3.7 1.00 7.0 3.4 f1 (ppm) 3.3 6.8 5.0 6.9 0.99 6.7 5.14 3.1 4.5 f1 (ppm) 3.2 3.77 4.0 5.12 0.97 3.5 5.10 5.08 f1 (ppm) 5.06 5.33 5.02 3.0 5.04 2.5 2.69 1.95 1.81 2.0 2.00 1.5 2.39 1.0 5.17 7.85 7.85 7.84 7.83 7.83 7.82 7.65 7.59 7.57 7.56 7.49 7.48 7.47 7.46 7.45 7.43 7.42 7.42 7.41 7.40 7.34 7.26 7.20 7.17 7.12 7.11 7.10 7.09 6.77 5.98 5.96 5.94 5.92 5.11 5.10 5.08 5.07 4.49 4.47 4.14 4.09 4.08 4.03 3.57 3.55 3.51 3.49 3.45 3.42 3.40 3.38 3.31 3.28 3.25 2.88 H2O 2.85 H2O 2.66 2.61 2.60 2.58 2.56 2.07 2.07 2.05 Acetone 2.04 Acetone 2.04 Acetone 2.03 Acetone 2.02 Acetone 1.83 1.28 1.26 1.25 1.12 1.09 1.07 0.96 0.94 0.88 0.86 0.84 Приложение 9

120 115 110 105 107.62 107.58 107.55 107.51 107.47 107.43 5.95 100 108.0 95 90 107.5 f1 (ppm) 85 80 35 34 33 81 75 39 H3C 38 H3C N 82 37 36 N 30 80 79 31 32 10 70 18 9 8 11 12 6 85 F 84 F F 68 F 23 3 N 2 N 7 65 F 86 62 F 65 S 51 F 64 67 53 44 41 F 66 O 29 27 F 20 28 26 40 43 48 N 63 42 F 19 16 21 25 O 24 15 17 75 74 60 5 76 14 61 83 F 13 4 73 1 22 77 50 CH3 46 49 S 52 F 69 70 F 54 59 55 56 58 F 72 71 F 57 60 55 f1 (ppm) 45 47 F 90 F 87 88 19.0 50 45 40 32.2 32.1 32.0 31.9 f1 (ppm) F 89 35 22.2 18.5 3.98 78 30 25 22.0 21.8 f1 (ppm) 18.0 21.6 17.5 13.0 f1 (ppm) 32.15 32.13 32.09 32.06 32.02 32.00 22.07 22.04 22.01 21.99 21.97 21.94 21.91 21.89 21.86 21.84 21.82 21.78 21.76 21.74 21.71 21.69 18.23 4.05 Рис. 10.1: Спектр ЯМР 19F красителя 13b 20 1.50 15 10 12.5 12.70 12.67 12.62 12.59 2.00 losm-r36-k2.19.fid — R36 - K2; ac/D6 — C6F6 5 12.0 -0.00 0 -5 Приложение 10

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв