КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 18-73-00148

НазваниеХиральные хромофоры с фрагментом 4,5-диазафлуорена

РуководительВасильев Евгений Сергеевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2018 - 06.2020 

Конкурс№29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова4,5-диазафлуорен, 4,5-диазафлуоренон, хиральность, монотерпены, хиральный хромофор

Код ГРНТИ31.23.17


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
4,5-диазафлуореновая система – привлекает много внимания в органической химии и в координационной химии. В органическом синтезе – это удобная заготовка для построения полиароматических систем с различными возможностями для распределения электронной плотности. В координационной химии – это уже амбидентный лиганд, способный координироваться как по бипиридиловым азотам, так и по циклопентадиенильной системе. 4,5-диазафлуоренон, конденсированный с двумя пинановыми фрагментами – потенциально удобный стартовый хиральный объект для получения полиароматических систем с аксиальной и спиральной типами хиральности. В работе будут опробованы методы модификации этого объекта, уже отработанные для плоского аналога, по кетогруппе. Будет исследован характер влияния конденсированного пинанового остова и на геометрию молекул и конформационные переходы.

Ожидаемые результаты
В ходе данной работы будут получены новые вещества, которые будут иметь хиральный хромофор необычного строения, и как следствие, обладать необычными физико-химическими свойствами, что так же будет исследовано. В ходе работы будет проведена попытка создания молекулярного мотора – объекта, хиральный хромофор которого обратимо меняет геометрию в ответ на физическое воздействие (облучение, нагревание). Такое свойство позволит использовать его в молекулярных электронных системах.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
4,5-диазафлуореновая система – привлекает много внимания в органической химии и в координационной химии. В органическом синтезе – это удобная заготовка для построения полиароматических систем с различными возможностями для распределения электронной плотности. В координационной химии – это уже амбидентный лиганд, способный координироваться как по бипиридиловым азотам, так и по циклопентадиенильной системе. 4,5-диазафлуоренон, конденсированный с двумя пинановыми фрагментами – потенциально удобный стартовый хиральный объект для получения полиароматических систем с аксиальной и спиральной типами хиральности. В работе получена серия хиральных ароматических дииминов из замещенного 4,5-диазафлуоренона. В ряде случаев расшифрованы структуры методом РСА. Для нескольких веществ записаны спектры флуоресценции. Показано, реакция хирального 4,5-диазафлуорена с рядом фенолов и 1-нафтолом приводит к спиро-продуктам.

 

Публикации

1. Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Комаров В.Ю., Гатилов Ю.В., Ткачёв А.В. Chiral C2-Symmetric Diimines with 4,5-Diazafluorene Units Tetrahedron Asymmetry, Molecules 2019, 24(17), 3186 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.3390/molecules24173186


Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Получены продукты конденсации хирального диазафлуорена с ксантоном и тиоксантоном, представляющие собой затруднённые алкены. Опробована методика синтеза с четырёххлористым титаном в пиридине и методика через диазопроизводное и тиокетон (Бартон-Келлог). Попытки в этих же условиях получить производное с акридоном не привели к желаемому результату. Однако таутомерную форму целевого продукта удалось получить по реакции 9-хлороакридина с анионом диазафлуорена. Для новым соединений получены кристаллы и выполнен РСА. В твёрдой фазе для ксантенового и тиоксантенового производных реализуется складчатая форма, для акридинового производного – форма, в которой ароматические фраменты лежат почти перпендикулярно. Ксантеновое и акридиновое производные проявляют механохромизм, протонохромизм, сольватохромизм и термохромизм на силикагеле. Проведены расчёты DFT заселенности различных форм в свободном и протонированном виде для полученных соединений, а также УФ-спектров. Для ксантенового производного в растворе преобладают скошенные формы (twist). Далее замена кислорода на серу в случае производного приводит к полному преобладанию складчатой формы (folded). В обоих случая распределение форм мало зависит от pH. Для акридинового производного - наоборот - в свободном виде преобладает «перпендикулярная» форма, в протонированом – скошенные. Результаты расчётов находятся в хорошем согласовании с экспериментальными данными (УФ-спектрами и внешним видом) полученных веществ. Таким образом, ксантеновое и акридиновое производные являются перспективными pH-индикаторами и молекулярными переключателями.

 

Публикации

1. Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Комаров В.Ю., Гатилов Ю.В., Ткачёв А.В. Chiral C2-Symmetric Diimines with 4,5-Diazafluorene Units Molecules, Molecules 2019, 24(17), 3186 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.3390/molecules24173186

2. Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Комаров В.Ю., Ткачёв А.В. Bistricyclic aromatic enes annelated with nopinane fragment Tetrahedron, - (год публикации - 2020)

3. Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Комаров В.Ю., Ткачёв А.В. Bistricyclic aromatic enes annelated with nopinane fragment Tetrahedron, Vol.83, 131979 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1016/j.tet.2021.131979

4. Кокина Т.Е., Шехвостов Н.А., Васильев Е.С., Глинская Л.А., Михейлис А.В., Плюснин В.Ф., Ткачёв А.В., Бушуев М.Б. Efficient emission of Zn(ii) and Cd(ii) complexes with nopinane-annelated 4,5-diazafluorene and 4,5-diazafluoren-9-one ligands: how slight structural modification alters fluorescence mechanism Dalton Transactions, - (год публикации - ) https://doi.org/10.1039/D3DT00904A

5. Устименко Ю.П., Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Рыбалова Т.В., Ткачёв А.В. Синтез хиральных спиро-диазафлуоренов Химия гетерциклических соединений, - (год публикации - 2020)

6. Устименко Ю.П., Васильев Е.С., Бизяев С.Н., Рыбалова Т.В., Ткачёв А.В. Synthesis of chiral spirodiazafluorenes Chemistry of Heterocyclic Compounds, 56, 1429–1433 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1007/s10593-020-02833-y

7. Фоменко Я.С., Афеверки М., Гонгола М.И., Васильев Е.С., Шульпина Л.С., Иконников Н.С., Шульпин Г.Б., Самсоненко Д.Г., Янсхол В.В., Надолинный В.А., Лавров А.Н., Ткачёв А.В., Гущин А.Л. Novel Copper(II) Complexes with Dipinodiazafluorene Ligands: Synthesis, Structure, Magnetic and Catalytic Properties Molecules, - (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/molecules27134072


Возможность практического использования результатов
не указано