PT - JOURNAL ARTICLE
AU - Макаренко, Сергей Валентинович
AU - Пелипко, Василий Васильевич
AU - Озерова, Ольга Юрьевна
AU - Остроглядов, Евгений Сергеевич
AU - Адюков, Иван Сергеевич
AU - Ефремова, Ирина Евгеньевна
AU - Степанова, Анна Михайловна
AU - Байчурин, Руслан Измаилович
AU - Васильева, Ольга Сергеевна
AU - Короткова, Полина Юрьевна
AU - Гомонов, Кирилл Александрович
AU - Ефимова, Татьяна Петровна
AU - Пилипенко, Илья Александрович
AU - Новикова, Тамара Александровна
AU - Герасимов, Даниил Романович
AU - Цыренщикова, Анастасия Алексеевна
AU - Хомутова, Александра Владимировна
TI - Функционализированные карбо- и нитроэтены как стартовые реагенты в процессах формирования потенциально биологически активных гетероциклических систем
DP - 2024-04-26
SO - https://rep.herzen.spb.ru/publication/16420
AB - 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.