17 Макаренко Сергей Валентинович Пелипко Василий Васильевич Озерова Ольга Юрьевна Остроглядов Евгений Сергеевич Адюков Иван Сергеевич Ефремова Ирина Евгеньевна Степанова Анна Михайловна Байчурин Руслан Измаилович Васильева Ольга Сергеевна Короткова Полина Юрьевна Гомонов Кирилл Александрович Ефимова Татьяна Петровна Пилипенко Илья Александрович Новикова Тамара Александровна Герасимов Даниил Романович Цыренщикова Анастасия Алексеевна Хомутова Александра Владимировна нитроэтены реакционная способность гетероциклы бинуклеофилы 2-пирролидон физико-химические характеристики 2023 2024-04-26 Объекты исследования: 2-ароил(алкоксикарбонил)-1-нитроэтены, стерически напряженные 2-арилиден-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксиды, а также 4-гет(арил)-2-пирролидон-3,5,5-трикарбоксилаты и -3(5)карбоксилаты, получаемые на основе 2-гет(арил)-1,1-диалкоксикарбонил- и 1-нитроэтенов. Цель работы: Изучение закономерностей химических превращений функционализированных карбо- и нитроэтенов, а также получаемых на их основе продуктов в процессах, направленных на синтез оригинальных азотсодержащих гетероциклических систем; исследование особенностей строения полученных гетероциклических структур. Цель первого финансового года (2023): Исследование закономерностей химических превращений 2-ароил(алкоксикарбонил)-1-нитроэтенов, стерически напряженных 2-арилиден-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидов, а также продуктов ряда пирролидонкарбоксилатов, получаемых на основе 2-гет(арил)-1,1-диалкоксикарбонил- и 1-нитроэтенов, с бинуклеофильными реагентами (гидразином и его аналогами), выявление особенностей строения полученных гетероциклических продуктов. Задачи научного проекта: 1. Осуществить синтез объектов исследования по ранее разработанным нами методикам. 2. Изучить реакции 2-ароил(алкоксикарбонил)-1-нитроэтенов, стерически напряженных 2-арилиден-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидов, а также 4-гет(арил)-2-пирролидон-3,5,5-карбоксилатов, получаемых на основе 2-гет(арил)-1,1-диалкоксикарбонил- и 1-нитроэтенов, с гидразином и его аналогами. 3. Изучить особенности строения полученных азотсодержащих гетероциклических структур с использованием набора физико-химических методов исследования, в том числе рентгеноструктурного анализа, а также провести оценку и выявить наиболее перспективные объекты для биологических испытаний. Основные ожидаемые результаты и их новизна: 1. Экспериментальные методики получения открытоцепных и азотсодержащих гетероциклических систем на основе реакций 2-ароил(алкоксикарбонил)-1-нитроэтенов, стерически напряженных 2-арилиден-4-нитро-3-тиолен-1,1-диоксидов а также 4-гет(арил)-2-пирролидон-3,5,5-трикарбоксилатов и -3(5)-карбоксилатов, получаемых на основе 2-гет(арил)-1,1-диалкоксикарбонил- и 1-нитроэтенов, с гидразином и его аналогами. 2. Систематизированные данные физико-химических методов исследования, в том числе рентгеноструктурного анализа, особенностей строения, полученных открытоцепных продуктов и гетероциклических структур. 3. Систематизированные данные по оценке in silico наиболее перспективных объектов для биологических испытаний. Практическая значимость результатов: 1. Выявленные закономерности реакционной способности позволят надёжно прогнозировать условия и направления взаимодействий структурно близких субстратов с представителями других нуклеофилов, создадут возможность разработки стратегии целенаправленного синтеза веществ с заданной структурой. 2. Разработанные общие методы синтеза новых открытоцепных и азотсодержащих гетероциклических систем сделают доступным изучение их физико-химических и практически полезных (биологически активных) свойств. 3. Изучение фармакологических свойств перспективных представителей среди полученных веществ позволит в перспективе разработать новые отечественные лекарственные средства с потенциальным поливалентным действием, вероятной низкой токсичностью и высокой лекарственной безопасностью. 6. Выявленные закономерности химического поведения объектов исследования, а также способы синтеза гетероциклов на их основе, включенные в содержание учебных дисциплин бакалавриата и магистратуры, будут способствовать решению проблемы роста научной квалификации и целевой подготовки молодых научных кадров. Область применения результатов и их практическая значимость Обнаруженные закономерности могут использоваться в прикладных целях – при создании целевых структур с заранее заданными свойствами. Возможность конструирования таких новых циклических структур, несомненно, послужит решению актуальной задачи поиска практически полезных веществ и созданию эффективных инновационных лекарственных препаратов – одному из приоритетных направлений современной органической химии и российской науки, в целом. Вместе с тем, результаты выполнения проекта могут найти применение в учебном процессе при изучении органической химии, химии гетероциклических соединений, а систематизированные спектральные характеристики полученных веществ – при изучении дисциплины «Физико-химические методы исследования органических соединений» или аналогичных. Прогнозные предположения о развитии объектов исследования: Дальнейшее развитие настоящего проекта предполагает более широкое исследование химического поведения 2-ароил-1-нитро- и 2-ароил-1-галоген-1-нитроэтенов, а также 2-алкоксикарбонил-1-нитро- и 2-алкоксикарбонил-1-галоген-1-нитроэтенов в реакциях с азотсодержащими нуклеофилами (гидразонами карбонильных соединений, гуанидином, амидинами и их аналогами); проведение биологических испытаний на клеточных культурах выявленных перспективных образцов I этапа; отбор и подготовку научных результатов для включения в учебные курсы дисциплин бакалавриата и магистратуры в виде учебных пособий. https://rep.herzen.spb.ru/publication/16420 https://rep.herzen.spb.ru/files/7898