ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.Н. КАРАЗІНА МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису Тарасенка Дмитра Олеговича УДК 547.78+547.8+544.174+544.1+542.97+542.06 ДИСЕРТАЦІЯ МОДИФІКАЦІЯ КАРБОНІЛЬНИХ ПОХІДНИХ ТІАЗОЛУ: СИНТЕЗ ТА ВЛАСТИВОСТІ БЕНЗІМІДАЗОЛІВ ТА ХРОМОНІВ Спеціальність 102 – Хімія (Галузь знань 10 – Природничі науки) Подається на здобуття наукового ступеня доктора філософії Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело ____________Д.О. Тарасенко Науковий керівник: Котляр Володимир Миколайович, кандидат хімічних наук, доцент. Харків – 2024 2 АНОТАЦІЯ Тарасенко Д.О. Модифікація карбонільних похідних тіазолу: синтез та властивості бензімідазолів та хромонів. ‒ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктору філософії за спеціальнітю 102 ‒ Хімія (Галузь знань 10 ‒ Природничі науки). ‒ Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України, Харків 2024. Дисертаційна робота присвячена похідним 2-тіазолілбензімідазолу та 2- тіазолілхромону, що мають флуоресцентні властивості. Фрагмент тіазолу входить в склад багатьох природних речовин таких як ферменти, антибіотики, вітаміни, тощо. Тому на його основі вже було розроблено велику кількість діючих речовин багатьох лікарських препаратів. Одержувати їх найбільш зручно з карбонільних похідних тіазолу, оскільки саме С=О група може бути дуже легко модифікована в широкий ряд інших функціональних груп. Таким чином, одержання похідних 5-формілтіазолу є достатньо актуальною проблемою впродовж останніх десятиліть і для її вирішення було запропоновано багато підходів. Однак, вони все ще не дозволяють одержувати 5-формілтіазоли з різноманітними замісниками в циклі. Бензімідізольна циклічна система входить до складу вітаміну В12, багато лікарських препаратів бензімідазольного ряду використовується в медицині, ветеринарії та сільському господарстві. Зокрема, омепразол та інші споріднені препарати використовуються для лікування виразки шлунка. З іншого боку окрім біологічної активності бензімідазоли цікаві також в напрямі дослідження їх спектрально-люмінесцентних властивостей і комплексоутворення. А наявність тіазолу в 2-му положенні створює потенційний центр комплексоутворення з іонами металу. 3 Різноманітні хромони наразі знаходять широке використання насамперед через їх люмінесцентні властивості та реакцію на різноманітні властивості середовища. Наприклад вони використовуються як детектори на деякі катіони, аніони, а також на окремі сполуки, дозволяють досліджувати кислотно-основні властивості середовища, знаходять широке використання в біохімічних дослідженнях. Примітною особливістю цих зондів є те, що завдяки присутності гідроксильної групи в 3-положенні вони здатні до внутрішньомолекулярного переносу протонів у збудженому стані. Хоча флавоноли вже досить детально вивчені, їх гетероциклічні аналоги, через більш складний шлях одержання, залишаються недостатньо вивченими. А враховуючи вагомий вплив гетероциклічного замісника на електронну систему хромонів, що відображається зокрема і на спектрах люмінесценції, їх дослідження є важливим напрямком розвитку люмінесцентних зондів. У цій роботі використано різні підходи для одержання різноманітних 5- формілтіазолів. Перший - це одержання 5-формілтіазолів незаміщених в 4- му положенн, для цього було використано взаємодію відповідних тіосечовин з хлормалоновим альдегідом. Наступними були синтезовані похідні 4-бром- та 4-хлор-5-формілтіазолу, виходячи з 2,4-дигалоген-5-формілтіазолів для вивчення впливу галогену в 4-му положенні на властивості бензімідазолів та хромонів на їх основі. Для вияснення впливу дигетероциклічної системи були синтезовані 2-тіазолілтіазол та 2-N-метилпіролідиніл тіазол похідні. Для цього було досліджено реакції крос-сполучення 5-формілтіазолу та його похідних. Виявлено, що для введення гетарильних замісників найкращим варіантом є реакція Стілле. Показано, що в цих умовах за участю альдегідної групи реалізуються побічні процеси, що ведуть до осмолення реакційної суміші. Серед варіантів захисту карбонільної групи найкращі результати показав діоксолановий, оскільки його елімінування проходить в більш м’яких умовах та є зворотньою реакцією, на відміну від ацетального. Для реакцій крос-сполучення проведено аналіз ефективності багатьох каталізаторів та виявлено найбільш перспективні з них. Виявилося, що в 4 умовах реакції Стілле може проходити і нуклеофільне приєднання фрагменту станану за карбонільною групою. Ця реакція є специфічною для деяких карбонільних сполук, не залежить від замісника в станані і проходить з дуже низькими виходами. Тому модифікація карбонільної групи за цим методом є менш ефективною в порівнянні з іншими сучасними синтетичними підходами. При спробі масштабування реакції виходи сутєво знизились. Для вирішеня цієї проблеми було проведено серію експериментів та виявлено, що для збереження виходу необхідно проводити реакцію в диметилформаміді та додавати сокаталізатор CuI. В результаті розроблено синтетичний підхід до одержання 2-гетарилтіазолів. Однією з модифікацій синтезованих альдегідів, якій присвячений 3 розділ роботи, було одержання серії 2-(тіазол-5-іл)бензімідазолів з діалкіламіногрупами та атомами галогенів в положеннях 2 та 4 тіазольного фрагменту. Для цього була проведена реакція альдегідів з о- фенілендіаміном. Дослідження люмінесцентних властивостей та комплексоутворення одержаних сполук було проведено на якісному рівні, насамперед з метою визначення спектральних ефектів при зв’язуванні з солями важких металів, які вводилися у взаємодію з розчинами флуорофорорів в ацетонітрилі. Серед металів були обрані іони літію та магнію, що мають близький радіус, але різний заряд для оцінки вплив заряду катіона на комплексоутворення. Іони барію та кадмію були вибрані через їх розмір та спорідненість іона кадмію до сірки, що, можливо, відіграє роль при зв’язуванні з хелатною порожниною. Також були досліджені спектральні ефекти протонування цільової сполуки трифтороцтовою кислотою, і встановлено, що координація протона, на відміну від полівалентних катіонів металів, веде до гіпсохромного зсуву. Проведені якісні дослідження дозволяють прийти до висновку, що бензімідазол-тіазольний фрагмент є перспективним сайтом координації іонів металів, який можна використовувати в дизайні флуоресцентних зондів для визначення іонів Cd 2+ і Mg 2+ . 5 Іншим напрямом модифікації одержаних альдегідів є синтез на їх основі 3-гідроксихромонів. Оскільки планувалось їх дослідження з точки зору зондів для виявлення ферменту β-глікозидази, отримані і їх глюкозильовані похідні. Оскільки 2-тіазоліл-3-гідроксихромони не були до цього описані, дослідження взаємодії флаванол ‒ фермент проводилось для серії флаванолів з відомими методами одержання. Дослідження взаємодії флавонол-фермент проводилось шляхом вивчення флуоресцентних властивостей флавонолів у водному нейтральному розчині за присутності та за відсутності β-глікозидази. Далі, для вивчення взаємодії зв’язування флавонолу з ферментом, був використаний метод флуоресцентного титрування. В результати титрування виявлено значні зміни флуоресценції, такі як посилення флуоресценції та поява нових смуг випромінювання. Збільшення флуоресценції пов’язане з втратою індукованого водою гасіння флуоресценції, що може бути результатом глибокого проникнення флавонолів у гідрофобну, вільну від води область, кишені ферменту β-глікозидази. Для кількісної інтерпретації взаємодій білок- ліганд була використана специфічна модель зв’язування та модель розподілу флаванолу між водною та білковою фазами. Для цього були побудовані графіки залежності відносної інтенсивності флуоресценції флавонолу як функція концентрації β-глікозидази. В результаті обидві моделі добре описували отримані дані титрування. Введення замісників, як електрондонорного так і акцепторного характеру в п-положення 2-фенільного радикалу мало вплинуло на розраховані константу зв’язування з ферментом та коефіцієнт розподілу. Цей факт свідчить, що в досліджуваних серіях характер зв’язування з β- глікозидазою в основному зумовлений взаємодіями Ван-дер-Ваальса та гідрофобними силами. При модифікації 5-формілтіазолів в 3-гідроксихромони використовувався відомий синтетичний підхід через одержання відповідних пропенонів взаємодією з о-гідроксиацетофеноном і їх подальше введення в 6 реакцію Алгара-Фліна-Оямади. Однак, для деяких похідних одержання проміжного аналогу халкону мало ускладнення. Тому було використано альтернативний синтетичний підхід, який полягає в одержанні ненасичених кетонів in situ та дією на реакційне середовище - пероксидом водню в лужному середовищі. Було проведено порівняння цього методу з постадійним одержанням, в результаті чого виявлено, що вихід прямого методу трохи нижчий. Вивчення синтезованих хромонів було проведено на якісному рівні, спектри поглинання та люмінесценції виміряні в ацетонітрилі. Для одержаних похідних наявний сутєвий батохромний зсув, як в спектрах поглинання, так і люмінесценції. В деяких випадках основний пік люмінесценції має максимум при понад 600 нм, що робить їх потенційними претендентами на використання в аналізі біологічних об’єктів Проаналізовано і вплив замісників в різних положеннях тіазольного фрагменту. Так, зміна замісника в 4-му положенні не впливає на спектральні характеристики хромонів, тоді як в 2-му веде до значних змін, що вказує на сутєвий вплив на усю π-електронну систему хромону. Заключним етапом роботи є глікозилювання одержаних 3- гідроксихромонів та дослідження їх взаємодії з β-глікозидазою. З цією методю було апробовано усі методи глікозилювання, наявні в літературі, однак жоден з них не дозволив одержати продукти із задовільними виходами. Тому було проведено модифікацію методу, що показав найкращий результат ‒ прямої етерифікації. Для цього були перевірені різні основи та розчинники, а також температурний режим. В результаті був розроблений більш ефективний метод синтезу глікозильованих похідних хромонів. За цим методом були одержані і глікозиди флавонолів для модельних досліджень. Через те що інтенсивність короткохвильової смуги залишается постійною в процесі гідролізу, вона може бути використана як внутрішній флуоресцентний стандарт. Це дає змогу використовувати глікозиди 7 флавонолу не тільки для виявлення активності β-глікозидази в біологічних зразках, але й для кількісної оцінки цієї активності. Дослідження кінетики реакції гідролізу глікозиду проведено за значеннями інтенсивності флуоресценції в максимумах смуг Т* агліконів. Аналіз залежності між інтенсивністю флуоресценції Т* і часом реакції проводили за допомогою рівнянь, що описують кінетичні реакції першого та другого порядку. Було виявлено, що інтенсивності флуоресценції, які відповідають зворотним значенням концентрацій глікозидів, демонструють лінійну залежність від часу реакції, що відповідає реакції 2-го порядку. Той факт, що ферментативний гідроліз є реакцією другого порядку, вказує на те, що стадією, що обмежує швидкість у цьому процесі, є зв’язування глікозильованих похідних флавонолів з β-глікозидазою, а не ферментативне розщеплення O-глікозидного зв’язку у флавонолі, вивільняючи відповідний аглікон і глюкозу. Для кращого розуміння молекулярних аспектів взаємодії флавонол- фермент, структуру фермент-субстратного комплексу досліджували за допомогою розрахунків молекулярного докінгу. Розрахунки стикування свідчать про те, що зв’язування зонда з ферментом головним чином обумовлено гідрофобними взаємодіями з бічними ароматичними ланцюгами триптофану W328, W402 і W412, а також з ароматичним кільцем F412 відповідно. Афінність зв'язування флавонолів з білком β-глюкозидази залежить від його структури, тому введеня 4`-бензилоксигрупи до флавонолглікозиду збільшило афінність зв'язування з -9,9 до -10,8 ккал/моль. Однак, сильніше зв’язування бензилоксизаміщеного глюкозиду порівняно з його незаміщеним аналогом потребуватиме вищого енергетичного бар’єру активації для формування відповідного перехідного стану субстрат-рецептор в реакції ферментативного гідролізу, що приводить до 2,3-кратного зниження відповідної константи швидкості. Таким чином, ці результати відкривають можливість для застосування глюкозидів флавонолу, як простих у 8 використанні індикаторів для швидкого флуоресцентного моніторингу активності інших ферментів із родини глікозидаз. Ключові слова: органічний синтез, 5-формілтіазоли, 2-тіазоліл- бензімідазоли, 2-тіазоліл-3-гідроксихромони, реакція крос-сполучення, гетероциклізація, молекулярний докінг, спектри поглинання та люмінесценції, комплексоутворення, реакція перенесення протону в збудженому стані, молекулярно-динамічне моделювання, молекулярна структура. 9 ABSTRACT Tarasenko D.O. Modification of thiazole carbonyl derivatives: synthesis and properties of benzimidazoles and chromones. ‒ Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 102 - Chemistry (Field of knowledge 10 - Natural Sciences). ‒ V. N. Karazin Kharkiv National University of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv 2024. The dissertation is devoted to derivatives of 5-formylthiazoles that have fluorescent properties, namely benzimidazoles and chromones. The thiazole fragment is part of many natural substances such as enzymes, vitamins, etc. Therefore, a large number of preparations of many drugs have already been developed on its basis. It is very convenient to obtain them from carbonyl derivatives of thiazole because the C=O group can be very easily modified into a wide range of other functional groups. Thus, the preparation of formylthiazoles has been an important issue for the past several decades, and many approaches have been proposed to solve it. However, they still do not allow the preparation of 5- formylthiazoles with some substituents. Benzimidazoles, in particular 2-thiazolyl, show high biological activity, thanks to which it is still widely used in medicine and agriculture. On the other hand, in addition to biological activity, benzimidazoles are also interesting in terms of their spectral-luminescent properties and complex formation. And the presence of thiazole in the 2nd position creates a center of complexation with metal ions. Various chromones are now widely used primarily because of their luminescent properties and response to a large number of media properties. They are used as probes for some cations, anions, and individual compounds. They also make it possible to study various properties of the environment, and are widely 10 used in biochemical research. A notable feature of these probes is that due to the presence of a hydroxyl group in the 3-position, they are able to intramolecular proton transfer in the excited state. Although flavonols have already been studied in detail, their heterocyclic analogues, due to the more complicated way of their preparation, remain insufficiently studied. Taking into account significant effect of the heterocyclic substituent on the electronic system of chromones, which is shown in particular in the luminescence spectra, their research is an important direction in the development of luminescent probes. In this work, different approaches were used to obtain various 5- formylthiazoles. The first is the preparation of 5-formylthiazoles without substitutes in the 4th position; for this, the interaction of the corresponding thioureas with chlormalonaldehyde was used. Next, 4-bromo and 4-chloro 5- formylthiazole derivatives were synthesized from dibromo/dichloro-5- formylthiazole to study the influence of the halogen in the 4th position on the properties of benzimidazoles and chromones based on them. Also, to study the influence of the diheterocyclic system, thiazole-thiazole and thiazole-N- methylpyrrolidine derivatives were synthesized. For this purpose, cross-coupling reactions of 5-formyl thiazole and its derivatives were investigated. It was found that the Stille reaction is the best for their modification. In addition, the aldehyde itself cannot be used because side reactions occur under the reaction conditions leading to resinification. Therefore, acetal protection of the carbonyl group is necessary, among the options for such protection, dioxolane is the best, since the removal of this protection takes place in milder conditions and it is not a reversible reaction, unlike acetal with methanol. For the cross-coupling reaction, an analysis of the effectiveness of many catalysts was carried out and the most effective of them were found. We also noticed that under the conditions of this reaction, the addition of a stannane fragment by the carbonyl group can also take place, but this reaction is specific for some carbonyl compounds, does not depend on the substituent in the stannane, and proceeds with very low yields. Therefore, the 11 modification of the carbonyl group by this method is less effective compared to other modern synthetic approaches. Various systems of solvents and cocatalysts have been tested to scale up such a reaction. When trying to scale the reaction, the yields dropped significantly. To solve this problem, a series of experiments was conducted and it was found that in order to maintain the yield, it is necessary to carry out the reaction in dim ethyl form of copper and add the co-catalyst CuI. As result, a synthetic approach to the preparation of 2-hetarylthiazoles was developed. One of the modifications of the synthesized aldehydes, to which the 3rd section of the work is devoted, was the preparation of a series of 2-(thiazol-5- yl)benzimidazoles with dialkylamino groups and halogen atoms in the 2nd and 4th positions of the thiazole fragment. For this, the interaction of aldehydes with o- phenylenediamine was used. The study of the luminescent properties and complexation of the obtained compounds was carried out at a qualitative level, primarily with the aim of determining the spectral effects upon binding to salts of heavy metals, which were introduced into the interaction with solutions of fluorophores in acetonitrile. Among the metals, lithium and magnesium, which have a similar radius but different ion charge, were chosen to evaluate the effect of cation charge on complexation. Barium and cadmium were chosen because of their size and cadmium's affinity for sulfur, which may play a role in binding to the chelate cavity. The spectral effects of protonation of the target compound by trifluoroacetic acid were also investigated, and it was established that proton coordination, in contrast to polyvalent metal cations, leads to a hypsochromic shift. The conducted qualitative studies allow us to make conclusion that the benzimidazole-thiazole fragment is a promising coordination site for metal ions, which can be used in the design of fluorescent probes for the determination of Cd 2+ and Mg 2+ ions. The second direction of modification of the obtained aldehydes is chromones synthesis. Since it was planned to study as probes for the detection of the β-glucosidase enzyme, their glucosylated derivatives were also obtained. Since 12 thiazolyl chromones were not previously described, a flavanol–enzyme interaction study was conducted for a series of flavanols with known methods of preparation. The investigation of the flavonol-enzyme interaction was carried out by studying the fluorescent properties of flavonols in an aqueous neutral solution in the presence and absence of β-glucosidase. Then, the fluorescent titration method was used to study the interaction of flavonol binding with the enzyme. The results of the titration revealed significant fluorescence changes, such as fluorescence enhancement and the appearance of new emission peaks. Increasing of fluorescence is associated with the loss of water-induced fluorescence quenching, which may be due to the deep penetration of flavonols into the hydrophobic, water- free region of the β-glucosidase enzyme pocket. A specific binding model and a flavanol distribution model between the aqueous and protein phases were used to quantitatively interpret protein-ligand interactions. For this, graphs of the dependence of the relative fluorescence intensity of flavonol as a function of β- glucosidase concentration were constructed. As a result, both models described the obtained titration data well. Both electron-donating and acceptor substituents in flavone fragment had little effect on the calculated binding constant and the distribution coefficient. This fact suggests that in the studied series, the binding interaction with β-glucosidase was mainly due to van der Waals interactions and hydrophobic forces. For modification of formylthiazoles into chromone, an extended approach was used through the preparation of the corresponding propenones by interaction with o-hydroxyacetophenone and their subsequent introduction into the Algar- Flynn-Oyamada reaction. However, for some derivatives, obtaining an intermediate chalcone analogue is complicated. Therefore, an alternative synthetic approach was used for them. It occurs in the production of unsaturated ketones in situ and its oxidizing with hydrogen peroxide in an alkaline medium. A 13 comparison of this method with stepwise one was carried out. It was found that the yield of the direct method is slightly lower. The study of the obtained chromones was carried out at a qualitative level, absorption and luminescence spectra were measured in acetonitrile. For many of the obtained derivatives, there is a significant bathochromic shift in both the absorption and luminescence spectra. In some cases, the main luminescence peak has a maximum above 600 nm, making them particularly attractive as probes. The effect of substituents in different positions of the thiazole fragment was also analyzed, the change of the substituent in the 4th position does not affect the spectral characteristics of the chromones, but in the 2nd position it leads to significant changes, which indicates its effect on the entire electronic system of the chromone. The final stage of the work is the glycosylation of the obtained chromones and the study of the interaction of the derivatives with β-glucosidase. All glycosylation methods available in the literature were tested, but none of them allowed obtaining products with sufficient yields. Therefore, a modification of the method, which showed the best result - direct esterification, was carried out. For this, various bases and solvents used in the reaction, as well as the temperature regime, were tested. As a result, a more efficient method of synthesizing the glycoside of chromones was developed. By this method, both flavonol derivatives for model studies and thiazolyl-chromone derivatives were obtained. Due to the fact that the intensity of the short-wavelength band remains constant during hydrolysis, it can be used as an internal fluorescent standard. This makes possible to use flavonol glucosides not only for the detection of β-glucosidase activity in biological samples, but also for several assessments of this activity. The study of the kinetics of the hydrolysis reaction was carried out based on the values of the fluorescence intensity in the maxima of the T* bands of aglycones. The analysis of the dependence between the fluorescence intensity T* 14 and the reaction time was carried out using the equation describing the kinetic reactions of the first and second reaction order. It was shown that the fluorescence intensity, which changes inversely with the concentrations of glycosides, exhibits a linear dependence on the reaction time corresponding to the 2nd order. The fact that enzymatic hydrolysis is a second-order reaction indicates that the rate-limiting step in this process is the binding of glucosylated flavonol derivatives to β- glucosidase rather than enzymatic cleavage of the O-glycosidic bond in the flavonol, releasing the corresponding flavonol aglycone and glucose. To understand the molecular aspects of the flavonol-enzyme interaction better, the structure of the enzyme-substrate complex was studied with molecular docking calculations. It is clear that the connection of the probe with the target enzyme is formed by hydrophobic interactions with the aromatic rings of tryptophan W328, W402 and W412, as well as with the aromatic ring of F412. bottom. The binding affinity of flavonols to the β-glucosidase protein depends on its structure, so the addition of a 4'-benzyloxy group to the flavonol glycoside increased the binding affinity from -9.9 to -10.8 kcal/mol. However, the stronger connection of the benzyloxy-substituted glucoside compared with its unsubstituted analogue requires a high energy barrier for activation for the formation of the substrate-receptor transition stage for the enzymatic hydrolysis reaction It can be observed as a 2.3-fold decrease in the specific fluidity constant. Such conclusions reveal the possibility of corresponding flavonols glucosides as simple indicators for rapid fluorescent monitoring of the activity of other enzymes from glucosidases family. Keywords: organic synthesis, thiazole, heterocycle, cyclization, molecular docking, cross-coupling reaction, chromones, absorption and luminescence spectra, complex formation, proton transfer reaction in the electronically excited state, molecular dynamics modeling, molecular structure. 15 СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ Публікації у періодичних наукових виданнях, проіндексованих у базі даних Scopus, держав, які входять до Організації економічного співробітництва та розвитку та/або Європейського Союзу. Chepeleva, L.V., Demidov, O.O., Snizhko, A.D., Tarasenko, D.O., Chumak, A.Y., Kolomoitsev, O.O., Kotliar, V.M., Gladkov, E.S., Kyrychenko, A.V., Roshal, A.D., Binding interactions of hydrophobically-modified flavonols with β- glucosidase: fluorescence spectroscopy and molecular modelling study. RSC Advances 2023, 13 (48), 34107-34121. DOI: 10.1039/D3RA06276G Особистий внесок кожного автора: Чепелєва Л. В.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту. Демидов О. О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Сніжко А. Д.: Проведення синтезу цільових сполук, Тарасенко Д. О.: Проведення синтезу цільових сполук. Чумак А. Ю.: Проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції: Коломойцев О. О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Котляр В. М.: Постановка задач та формулювання результатів. Гладков Є. С.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Кириченко О.В.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту – рецензія та редагування, проведення молекулярного докінгу та молекулярно-динамічних розрахунків. Рошаль О. Д.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту. перегляд і редагування. Chepeleva, L.V., Tarasenko, D.O., Chumak, A.Y., Demidov, O.O., Snizhko, A.D., Kolomoitsev, O.O., Kotliar, V.M., Gladkov, E.S., Tatarets, A.L., Kyrychenko, A.V., Roshal, A. D., 4’-Benzyloxyflavonol glucoside as fluorescent indicator for β-glucosidase activity. Funct. Mater. 2023; 30 (4): 494-505. 16 DOI: 10.15407/fm30.04.494 Особистий внесок кожного автора: Чепелєва Л. В.: Постановка задач та формулювання результатів, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції, написання тексту. Тарасенко Д. О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Чумак А. Ю.: Проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції: Демидов О. О.: Проведення синтезу цільових сполук. Сніжко А. Д.: Проведення синтезу цільових сполук, Коломойцев О. О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Котляр В. М.: Постановка задач та формулювання результатів. Гладков Є. С.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Татарець А. Л.: Вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції: Кириченко О.В.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту – рецензія та редагування, проведення молекулярного докінгу, розрахунок кінетики процесу ферментативного гідролізу глікозидів флавонолів:. Рошаль О. Д.:: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту. перегляд і редагування. Публікації у виданнях, включених до переліку фахових видань України Tarasenko, D.O., Kotliar, V.M., The Synthesis of Novel 2-Hetarylthiazoles via the Stille Reaction. J. Org. Pharm. Chem. 2023, 21, 17-22. DOI: 10.24959/ophcj.23.288204 Особистий внесок кожного автора: Тарасенко Д. О.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту, розробка методу синтезу 2-гетари-5-форміллтіазолів за реакцією Стілле, порівняння ефективность серії каталітичних систем для цієї реакції, проведення 17 синтезу цільових сполук. Котляр В. М.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту – рецензія та редагування. Тарасенко, Д.О., Чумак, А.Ю., Коломойцев, О.О., Котляр, В.М., Дорошенко А.О. Новітні 2-тіазол-5-іл-бензімідазоли: синтез та визначення їх потенціалу як хемосенсорних реагентів на іони полівалентних металів. Вісник ХНУ серія Хімія. 2022, 39, 38-44. DOI:10.26565/2220-637X-2022-39-0 4 Особистий внесок кожного автора: Тарасенко Д.О.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту, проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції. Чумак А.Ю.: Проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції а також дослідження комплексоутворення з рядом катіонів металів. Коломойцев О.О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Котляр В. М.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту. перегляд і редагування. Дорошенко А.О.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту – рецензія та редагування. Tarasenko, D.O., Chumak, A.Y., Kolomoitsev, O.O., Kotliar, V.M., Roshal A.D., Synthesis of a new series of chromones based on formalthiazoles J. Org. Pharm. Chem. 2023, 22, 3-10. DOI: 10.24959/ophcj.23.292844 Особистий внесок кожного автора: Тарасенко Д.О.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту, проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції. Чумак А.Ю.: Проведення синтезу цільових сполук, вимірювання спектрів поглинання та люмінісценції. Коломойцев О.О.: Проведення синтезу цільових сполук, написання тексту. Котляр В. М.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту. перегляд і редагування. Рошаль А.Д.: Постановка задач та формулювання результатів, написання тексту – рецензія та редагування. 18 Патенти Тарасенко, Д.О., Коломойцев, О.О., Чумак, А. Ю., Котляр, В.М., Рошаль О.Д., Спосіб глікозилювання похідних 3-гідроксихромону. Патент України № a202303325, 2023. Публікації, які засвідчують апробацію матеріалів дисертаці Тарасенко, Д.О., Коломойцев, О.О, Чумак, А.Ю., Буравов, О.В., Котляр, В.М., Дорошенко, А.О., Тіазолвмісні похідні бензімідазолу синтез та люмінесцентні властивості. «Всеукраїнська конференція наукових дослідників». Тези доповідей, 19–25 вересня 2021 року. Львівський національний університетет імені Івана Франка. Львів, 2021, с 114. Особистий внесок здобувача: здобувачем одержано експериментальні дані, сформульовано мету, задачі і зроблено висновки. Горбаточкін, Ю.О., Тарасенко, Д.О., Котляр, В.М., Нові похідні (E)-4- (4-хлоро-2-(диметиламіно)тіазол-5-іл)бут-3-ен-2-ону в реакціях циклізації. «XIV Всеукраїнської наукової конференції студентів та аспірантів “Хімічні Каразінські читання - 2023”». Тези доповідей, 24 квітня 2023; Харківський Національний Університет імені В.Н.Каразіна. Харків, 2023, с. 114. Особистий внесок здобувача: здобувачем одержано експериментальні дані, сформульовано мету, задачі і зроблено висновки. Тарасенко, Д.О., Горбаточкін, Ю.О., Коломойцев, О.О., Котляр, В.М., Дорошенко, А.О., Функціоналізовані гетарілтіазоли за реакцією крос- сполучення Стіллє. «ХІХ Наукова конференція “Львівські хімічні читання – 2023” ». Тези доповідей, 29-31 травня 2023 року. Львівський Національний Університет імені Івана Франка. Львів, 2023, с 42. Особистий внесок здобувача: здобувачем одержано експериментальні дані, сформульовано мету, задачі і зроблено висновки. Tarasenko, D.O., Chumak, A.Y., Kolomoitsev, O.O., Demydov, O.O., Horbatochkin, Y.O., Kotliar, V.M., Novel 5-(1h-benzimidazol-2-yl)thiazoles. Synthesis and сomplexation ability evaluation. «Current problems of chemistry, 19 materialsscience and ecology». Тези доповідей, 7-9 грудня 2023 року. Волинський національний університет імені Лесі Украйнки. Луцьк, 2023, с 9- 10. Особистий внесок здобувача: здобувачем одержано експериментальні дані, сформульовано мету, задачі і зроблено висновки. 20 ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ............................................................. 25 ВСТУП ................................................................................................................... 27 РОЗДІЛ 1 МОДИФІКАЦІЯ ТІАЗОЛУ (огляд літератури) ........................ 34 1.1. Синтез 5-формілтіазолів .......................................................................... 34 1.2. Модифікації галогенпохідних за реакціями крос-сполучення ........ 38 1.3. Синтез бензімідазолів ............................................................................... 42 1.4. Синтез хромонів ........................................................................................ 45 1.5. Глікозилювання хромонів ....................................................................... 48 1.6. Властивості бензімідазолів ...................................................................... 49 1.7. Властивості хромонів ............................................................................... 51 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1 ............................................................................ 54 РОЗДІЛ 2 МОДИФІКАЦІЯ 2,4-ДИГАЛОГЕН ТІАЗОЛІВ ЗА РЕАКЦІЄЮ СТІЛЛЕ ................................................................................................................. 55 2.1 Розробка умов одержання 2-гетарилтіазолів ....................................... 55 2.1.1. Реакції крос-сполучення .................................................................... 55 2.1.2. Порівняння ефективності каталізаторів в реакції Стілле ......... 56 2.1.3. Дослідження побічної реакції в умовах реакції Стілле ............... 58 2.2. Синтез 2-гетарил-5-формілтіазолів ....................................................... 60 2.3. Методика одержання та фізико хімічні характеристики продуктів. .............................................................................................................................. 61 2.3.1. Методика синтезу 2,4-дибром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)тіазол (17) 61 2.3.2. Методика синтезу 4-бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2-(піридин-2- іл)тіазол (18а) ................................................................................................. 62 2.3.3. Методика синтезу 4-Бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2-(1-метил-1Н- 1,2,3-тріазол-5-іл)тіазолу (18б) .................................................................... 63 2.3.4. Методика синтезу 4-Бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2,4'-бітіазолу (18в) .................................................................................................................. 63 2.3.5. Методика синтезу 3-(2,4-дибромтіазол-5-іл)-1-фенілпроп-2-ен-1- ону (1) ............................................................................................................... 64 21 2.3.6. Методика синтезу 3-(4-Бром-2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-1- фенілпроп-2-ен-1-ону (2) .............................................................................. 64 2.3.7. Методика синтезу 3-(4-Бром-2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-1- феніл-1-(піридин-2-іл)проп-2-ен-1-олу (3) ................................................ 65 2.3.8. Методика синтезу 4-(2-(Диметиламіно)-4-(піридин-2-іл)тіазол-5- іл)бут-3-ен-2-ону (9)....................................................................................... 65 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 2 ............................................................................ 67 РОЗДІЛ 3 МОДИФІКОВАНІ ТІАЗОЛІЛ-БЕНЗІМІДАЗОЛИ ................... 68 3.1. Спектральні властивості та комплексоутворення тіазолілбензімідазолів ...................................................................................... 70 3.2. Методика одержання та фізико хімічні характеристики продуктів. .............................................................................................................................. 73 3.2.1. 5-(1H-бензо[d]імідазол-2-іл)-N,N-диметилтіазол-2-амін (23а) .... 73 3.2.2. 5-(1Н-бензо[d]імідазол-2-іл)-2-(піролідин-1-іл)тіазол (23б) ......... 73 3.2.3. 5-(1Н-бензо[d]імідазол-2-іл)-2-(піперидин-1-іл)тіазол (23в) ....... 74 3.2.4. 5-(1H-бензо[d]імідазол-2-іл)-4-хлор-N,N-диметилтіазол-2-амін (24а) .................................................................................................................. 74 3.2.5. 5-(1Н-бензо[d]імідазол-2-іл)-4-хлор-2-(піролідин-1-іл)тіазол (24б) ........................................................................................................................... 74 3.2.6. 5-(1Н-бензо[d]імідазол-2-іл)-4-бромтіазол (25а) ............................ 74 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 3 ............................................................................ 76 РОЗДІЛ 4 ФЛАВОНОЛИ ТА ХРОМОНИ НА ОСНОВІ ФОРМІЛ- ТІАЗОЛІВ ............................................................................................................. 77 4.1. Спектральні властивості одержаних 3-гідроксифлавонів ............... 78 4.2. Дослідження взаємодії зв`язування флавонол-фермент ................... 78 4.3. Синтез тіазолвмісних хромонів .............................................................. 83 4.4. Спектральні властивості тіазолвмісних хромонів ............................. 86 4.5. Молекулярне моделювання взаємодії флаванолів з β-глікозидазою 89 4.5.1. Налаштування молекулярного докінгу. ........................................... 89 4.5.2. Молекулярно-динамічне моделювання............................................. 90 4.5.3 Гомологія білків в родині β-глікозидаз .............................................. 92 4.5.4. Молекулярний докінг флавонолів з β-глікозидазою ...................... 93 22 4.5.5. Молекулярний механізм взаємодії флавонолів з ферментом ....... 98 4.6. Рентгеноструктурний аналіз тіазолілхромонів ................................. 103 4.7. Квантово-хімічні розрахунки структури тіазолілхромонів ........... 107 4.8. Методика одержання та фізико хімічні характеристики продуктів. ............................................................................................................................ 123 4.8.1. 3-Гідрокси-2-феніл-хромен-4-он (27а). .......................................... 123 4.8.2. 3-Гідрокси-2-(4’-хлорофеніл)-хромен-4-он (27б) ......................... 123 4.8.3. 3-Гідрокси-2-(4’-(трифторметил)феніл)-хромен-4-он (27в) ...... 124 4.8.4. 4-Бром-[2,4'-бітіазол]-5-карбальдегід (30є) .................................. 124 4.8.5. 4-Бром-2-(1-метил-1Н-пірол-2-іл)тіазол-5-карбальдегід (4h) ... 124 4.8.6. 1-(2-Гідроксифеніл)-3-(тіазол-4-іл)проп-2-ен-1-он (31и)............ 125 4.8.7. 1-(2-Гідроксифеніл)-3-(тіазол-5-іл)проп-2-ен-1-он (31з). ........... 125 4.8.8. 3-(2-(Диметиламіно)тіазол-5-іл)-1-(2-гідроксифеніл)проп-2-ен-1- он (31a). .......................................................................................................... 126 4.8.9. 1-(2-Гідроксифеніл)-3-(2-(піролідин-1-іл)тіазол-5-іл)проп-2-ен-1- он (31б). .......................................................................................................... 126 4.8.10. 3-(4-Бром-2-(диметиламіно)тіазол-5-іл)-1-(2- гідроксифеніл)проп-2-ен-1-он (31е). ........................................................ 126 4.8.11. 3-(4-Бром-2-(1-метил-пірол-2-іл)тіазол-5-іл)-1-(2- гідроксифеніл)проп-2-ен-1-он (31ж). ....................................................... 127 4.8.12. 3-(4-Бром-[2,4'-бітіазол]-5-іл)-1-(2-гідроксифеніл)проп-2-ен-1- он (31є). .......................................................................................................... 127 4.8.13. 3-Гідрокси-2-тіазол-4-іл-хромен-4-он (32и). ............................... 128 4.8.14. 3-Гідрокси-2-тіазол-5-іл-4Н-хромен-4-он (32з). ......................... 128 4.8.15. 2-(2-(Диметиламіно)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н-хромен-4-он (32a). ............................................................................................................... 129 4.8.16. 3-Гідрокси-2-(2-(піролідин-1-іл)тіазол-5-іл)-4Н-хромен-4-он (32б). ............................................................................................................... 129 4.8.17. 2-(4-Бром-2-(диметиламіно)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н-хромен- 4-он (32е). ....................................................................................................... 130 4.8.18. 2-(4-Бром-2-(1-метил-пірол-2-іл)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н- хромен-4-он (32ж). ....................................................................................... 130 23 4.8.19. 2-(4-Бром-2-(тіазол-4-іл)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н-хромен-4-он (32є). ............................................................................................................... 131 4.8.20. 2-(4-Хлор-2-(диметиламіно)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н-хромен- 4-он (32г). ....................................................................................................... 131 4.8.21. 2-(4-Хлор-2-(піролідин-1-іл)тіазол-5-іл)-3-гідрокси-4Н-хромен- 4-он (32д). ...................................................................................................... 132 4.8.22. 3-гідрокси-2-(2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-4Н-хромен-4-он (32в). ......................................................................................................................... 132 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 4 .......................................................................... 134 РОЗДІЛ 5 ГЛІКОЗИЛЮВАННЯ ХРОМОНІВ ........................................... 135 5.1. Синтез глюкозильованих похідних хромонів .................................... 136 5.1. Скринінг активності ферментів за допомогою флуоресцентних індикаторів ...................................................................................................... 139 5.2.Кінетика ферментативного гідролізу флавонолглікозидів ............. 145 5.3. Молекулярний докінг флавонолів з β-глікозидазою ....................... 147 5.3.1. Налаштування молекулярного докінгу ....................................... 147 5.3.2. Молекулярний докінг глікозильованих флавонолів з β- глікозидазою................................................................................................. 147 5.4. Методика одержання та фізико хімічні характеристики продуктів. ............................................................................................................................ 153 5.4.1 2-(Ацетоксиметил)-6-((4-оксо-2-феніл-4Н-хромен-3- іл)окси)тетрагідро-2Н-піран-3,4,5-триілтриацетат (33а) .................... 153 5.4.2. 2-(Ацетоксиметил)-6-((2-(4-(бензилокси)феніл)-4-оксо-4Н- хромен-3-іл)окси)тетрагідро-2Н-піран-3,4,5-триілтриацетат (33е) ... 154 5.4.3.2-(Ацетоксиметил)-6-((2-(4-нітрофеніл)-4-оксо-4Н-хромен-3- іл)окси)тетрагідро-2Н-піран-3,4,5-триілтриацетат. (33д) ................... 154 5.4.4. 2-(Ацетоксиметил)-6-((4-оксо-2-(2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-4Н- хромен-3-іл)окси)тетрагідро-2Н-піран-3 ,4,5-триілтриацетат (33в) . 154 5.4.5. 2-Феніл-3-((3,4,5-тригідрокси-6-(гідроксиметил)тетрагідро-2Н- піран-2-іл)окси)-4Н-хромен-4-он (34а) .................................................... 155 5.4.6. 2-(4-(Бензилокси)феніл)-3-((3,4,5-тригідрокси-6- (гідроксиметил)тетрагідро-2Н-піран-2-іл)окси)-4Н-хромен-4-он (34е) ......................................................................................................................... 155 24 5.4.7. 2-(4-нітрофеніл)-3-((3,4,5-тригідрокси-6- (гідроксиметил)тетрагідро-2Н-піран-2-іл)окси)-4Н-хромен-4-он (34д) ......................................................................................................................... 155 5.4.8. 2-(2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-3-((3,4,5-тригідрокси-6- (гідроксиметил)тетрагідро-2Н-піран-2-іл)окси)-4Н -хромен-4-он (34в) ......................................................................................................................... 156 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 5 .......................................................................... 157 ВИСНОВКИ ....................................................................................................... 158 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ................................................... 159 ДОДАТОК А СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ ..................................................................................................... 190 25 ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ESIPT внутрішньомолекулярне перенесення протона в електронно-збудженому стані (excited state intramolecular proton transfer) pH водневий показник Тпл температура плавлення ЯМР ядерний магнітний резонанс м. ч мільйонна частка λ довжина хвилі DMSO-d6 диметилсульфоксид (дейтерований аналог) CDCl3 дейтерований хлороформ δ хімічний зсув (у спектрах ЯМР) с синглет (у спектрах ЯМР) ус уширений синглет (у спектрах ЯМР) м мультиплет (у спектрах ЯМР) д дублет (у спектрах ЯМР) дд дулет дублетів (у спектрах ЯМР) т триплет (у спектрах ЯМР) тд триплет дублетів (у спектрах ЯМР) m/z відношення маси до заряду (у мас-спектрах) Iвідн. відносна інтенсивність (у мас-спектрах) Кг константа гідролізу Кд константа диссоціації Кр коефіцієнт розподілу Ph феніл 26 THz тіазоліл Py піридиніл Pd G2 паладієвий прекаталізатор Бучвальда другого покоління Pd G3 паладієвий прекаталізатор Бучвальда третього покоління Pd G4 паладієвий прекаталізатор Бучвальда четвертого покоління ТШХ тонкошарова хроматографія ОФДА орто-фенілендиамін ЦНС центральна нервова система 27 ВСТУП Обґрунтування вибору теми дослідження. Тіазольний цикл входить до складу природних речовин: ферментів, вітамінів, антибіотиків тощо. Протягом останнього сторіччя на його основі була розроблена значна кількість діючих речовин багатьох лікарських препаратів. Одними з найбільш зручних прекурсорів для їх одержання є карбонільні сполуки тіазольного ряду завдяки різноманітним модифікаціям карбонільної групи. Наразі розроблена велика кількість шляхів одержання карбонільних сполук тіазольного ряду, через потребу в таких реагентах для органічного синтезу. Проте кожен з них має обмеження пов’язані з останньою стадією процесу ‒ карбонілюванням тіазольного циклу. Адже сполуки, які одержують за цими методами, повинні містити функціональні групи, не здатні до утворення побічних продуктів. Одним з прикладів таких груп є ароматичні або гетероароматичні замісники. Тому ряд 2-гетарилтіазолів одержують шляхом циклоконденсації тіоамідів з метою уникнення стадії формілювання. Однак цей метод має суттєве обмеження: в положенні 4 тіазольного циклу можливо ввести лише мало реакційноздатні алкільні замісники. Таким чином, розробка методів синтезу 2-гетарил-5-формілтіазолів залишається важливим завданням сучасної органічної хімії. 2,4-Дигалоген-5-формілтіазоли, підходи до одержання яких давно відомі і які вже стали комерційно доступними сполуками, можуть бути використані як реагенти для вирішення цього питання. В такому випадку необхідне створення нового С-С зв’язку між двома гетероциклами. Впродовж останнього часу для вирішення подібних завдань найбільш популярними стають реакції крос-сполучення, такі як реакція Сузукі-Міяури, крос-сполучення Стілле та інші. Ефективність цих методів дуже варіюється в залежності від вибору каталізаторів та сокаталізаторів. Каталізаторами зазвичай виступають комплекси Pd 0 з різноманітними лігандами, такими як дибензиліденацетон, трифенілфосфін, 1,1'-біс(дифенілфосфіно)фероцен, тощо. Високу ефективність в реакціях 28 крос-сполучення показують і комплекси зі зв’язаним Pd, які вивільняють Pd 0 з комплексу з лігандом in situ. Наразі використовується вже чотири покоління таких каталізаторів. Одним з прикладів модифікації 5-формілтіазолу з практичним застосуванням завдяки біологічній активності є тіабендазол. Він ще 1961-му році був віднесений до класу антигельмінтних засобів, а згодом було виявлено і фунгіцидні властивості, завдяки чому і до нинішнього часу застосовується в медицині та сільському господарстві. Деякі його похідні також були синтезовані й досліджені. Вони показали кращі антигельмінтні властивості в порівнянні з тіабендазолом при лікуванні домашніх тварин. В останні роки кількість досліджень в цьому напрямі суттєво зростає: зокрема вже виявлена протипухлинна та противірусна активність деяких похідних бензімідазолу. Ще однією цікавою особливістю бензімідазолів є яскрава флуоресценція, що відкриває додаткові можливості для застосування в якості люмінесцентних зондів та хемосенсорів. З цієї точки зору, імплементація тіазольного циклу в гетероароматичну систему бензімідазолу розширює можливості практичного застосування бензімідазольних похідних. Це пов’язано з наявністю хелатної порожнини, характерної для бензімідазол- тіазольної системи, яка є потенційним центром комплексоутворення з іонами металів. Враховуючи адитивність атому сульфуру до полівалентних важких металів, сенсори на основі цих сполук можуть знайти застосування в медично- та екологічно-орієнтованому аналізі сполук токсичних металів. Одними з найперспективніших модифікацій 5-формілтіазолів є побудова хромонового циклу на його основі. Оскільки найбільш дослідженими їх похідними є флавоноли, які знаходять широке використання через їх люмінесцентні властивості та чутливість до властивостей середовища. Примітною особливістю цих зондів є присутність гідроксильної групи в 3-положенні, яка зумовлює здатність до внутрішньомолекулярного переносу протону у збудженому стані. Вони використовуються як детектори на деякі катіони, аніони та окремі сполуки, а 29 також дозволяють досліджувати полярність, гідрофобність середовища, тощо. Завдяки Цьому вони знаходять широке використання в біохімічних дослідженнях. Заміна арильного замісника в 2-му положенні хромону на гетероциклічний може суттєво вплинути на електронну структуру сполук. Таким чином, вивчення впливу тіазольного циклу на електронну структуру хромону є дуже цікавим, а відповідні похідні можуть знайти використання в люмінесцентній спектроскопії. Зонди на основі флавонолу, а саме глюкопіранозиди, наразі мають високий потенціал як інструменти для флуоресцентної ідентифікації активності ферменту β-глікозидази. Цей клас ферментів присутній в рослинах, грибах, тваринах та бактеріях. Для промисловості вони можуть бути цікаві в напрямку вироблення біопалива та розщеплення олігосахаридів. Отже взаємодія глікозильованих флавонолів з β-глікозидазою є дуже важливим об’єктом для багатьох галузей. Пошук найбільш ефективних зондів активності ферменту є основним завданням дослідження цієї взаємодії. Відомі випадки специфічного комплексоутворення флавонолів з ферментами, тому необхідне й попередне дослідження хімічної взаємодії аглікону (хромону) з ферментом для коректного розуміння усіх процесів при ферментативному гідролізі. Описані методи глікозилювання наразі мають ряд недоліків, таких як низький вихід та тривалий час протікання реакції. Оскільки глікозильовані похідні досліджуються з метою їх майбутнього використання, оптимізація методу глюкозилювання необхідна для дослідження властивостей цільових продуктів, та може бути корисною в майбутньому комерційному використанні. Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка методів 2-гетарил-5- формілтіазолів, їх модифікація в бензімідазоли та хромони, дослідження 30 люмінесцентних властивостей, комплексоутворення, а також глікозилювання хромонів та їх взаємодії з β-глікозидазою в якості потенційних зондів. Завдання:  Розробка синтетичного підходу до одержання 2-гетарил-5- формілтіазолів.  Синтез і дослідження властивостей 2-тіазолілбензімідазолів.  Дослідження взаємодії флавонолів з β-глікозидазою.  Синтез і дослідження властивостей тіазолвмісних хромонів.  Розробка методу глікозилювання хромонів та дослідження взаємодії глікозильованих похідних з β-глікозидазою.  Дослідження взаємодії глікозильованих похідних флавонолів з β- глікозидазою. Об’єкти дослідження: 2-Гетарилтіазоли та їх похідні ‒ бензімідазоли та хромони, а також флаваноли і β-глікозидаза. Предмет дослідження: Синтетичні підходи до одержання та модифікації 5-формілтіазолів, фотофізичні характеристики бензімідазолів та хромонів, комплексоутворення бензімідазолів з іонами металів, взаємодія хромонів з β-глікозидазою. Методи дослідження: Сучасний органічний синтез, 1 Н та 13 С ЯМР спектроскопія, мас-спектрометрія, флеш-хроматографія, тонкошарова хроматографія, спектрофотометрія, флуоресцентна спектроскопія, флуоресцентне титрування, елементний аналіз, молекулярно-динамічне моделювання, молекулярний докінг. Наукова новизна отриманих результатів:  Синтезовані та досліджені властивості понад 40 нових речовин.  Розроблений новий синтетичний підхід до 2-гетарил-5-формілтіазолів. досліджено ефективність каталітичних систем в реакції Стілле.  Запропоновані нові потенційні ліганди для іонів важких металів, таких як Cd 2+ . 31  Вивчена та описана взаємодія між флавонолами та β-глікозидазою.  Розроблений метод глікозилювання хромонів.  Вивчена та описана взаємодія між глікозильованими флавонолами та β- глікозидазою. Виявлено, що ферментативний гідроліз досліджених сполук є реакцією другого порядку.  Показано, що глікозильовані хромони є потенційними зондами для виявлення β-глікозидази. Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто: проведена систематизація інформації з літературних джерел за темою дисертації, розроблені та оптимізовані синтетичні підходи, синтезовані вихідні, проміжні та цільові сполуки, проведені дослідження фізико-хімічних властивостей одержаних сполук, а саме спектрів їх поглинання та люмінесценції а також оброблені та проаналізовані одержані експериментальні результати. Постановка мети, завдань, обговорення результатів досліджень, спектрально-кінетичні флуоресцентні дослідження та формулювання висновків проведені спільно з науковим керівником, к.х.н. доц. В.М. Котляром. Фізико-хімічні дослідження, а саме, вимірювання 1 Н та 13 С ЯМР, а також мас-спектрів, були проведені на базі ТОВ «НВП «Укроргсинтез», м. Київ. Автор висловлює щиру подяку директору Науково-дослідного інституту хімії Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, д.х.н., проф. О.Д. Рошалю, д.х.н., проф. Кириченку О.В., а також завідувачу кафедри органічної хімії хімічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна д.х.н., проф. А.О. Дорошенку за допомогу у проведенні спектральних експериментів, наданні консультації та плідні дискусії, керівнику ТОВ «НВП «Укроргсинтез», м. Київ, д.х.н., проф. А.О. 32 Толмачову за допомогу у проведенні базових фізико-хімічних досліджень синтезованих сполук. Публікації та апробація матеріалів дисертації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 наукових праць, у тому числі 2 статті у періодичних виданнях, що входять до міжнародних наукометричних баз Scopus та Web of Science, з яких 2 роботи у міжнародних реферованих фахових виданнях RSC Advances (Q2, зараховується за 2 публікації), Functional Materials (Q4, зараховується за 1 публікацію). Загалом – 6 наукових публікацій (включаючи 1 патент). Результати дисертації оприлюднено на 4 наукових конференціях. Структура та обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, 5 розділів, загальних висновків, списку використаних джерел та 1 додатку. Обсяг загального тексту дисертації складає 194 с. (7 авторських аркушів), з них основного тексту 133 с. (4.5 авторських аркушів). Робота ілюстрована 35 схемами, 18 таблицями та 35 рисунками. Список використаних джерел містить 263 найменування. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами, грантами. Дисертаційна робота є складовою частиною гранту № 02.2020/0016 Національного фонду досліджень України, № держреєстрації 0120U105227 (Індикатори на основі похідних хромону для флуоресцентного визначення активності β-глікозидаз). Практичне значення одержаних результатів. Розроблений синтетичний підхід одержання 2-гетарил-4-галогеніл-5- формілтіазолів має широкий потенціал з точки зору як органічного синтезу, так і фармацевтичної хімії, оскільки дозволяє одержати нові поліфункціональні сполуки, які є дуже цікавими як білдинг-блоки для синтезу багатьох біоактивних продуктів. Цей метод може бути також використаний для одержання інших дизаміщених формілтіазолів, а також їх модифікацій за положенням 4. 33 Синтезовані 2-тіазолілбензімідазоли, які утворюють комплекси з іонами Cd 2+ та Mg 2 дають аналітичний сигнал в спектрі люмінесценції. Враховуючи високу чутливість люмінесцентного методу, такі ліганди можуть знайти використання в аналізі, а їх подальша модифікація може дозволити виявляти іони інших важких металів. Результати проведених дослідженнь взаємодії флавонолів та їх глюкозильованих похідних з β-глікозидазою вказують на можливість використання таких похідних в аналізі різноманітних зразків на наявність згаданого ферменту. Такий аналіз буде не тільки якісним але й кількісним. Враховуючи важливу роль β-глікозидази в біологічних процесах, сфера застосувань таких детекторів може стати дуже широкою. В неї можуть входити медицина, сільське господарство, виготовлення біопалива та інші промислові виробництва. Виявлений великий зсув полоси люмінісценції для декількох 2- тіазолілхромонів, робить їх найбільш цікавими з цієї точки зору, оскільки такий віддалений сигнал дозволить збільшити точність аналізу. 34 РОЗДІЛ 1 МОДИФІКАЦІЯ ТІАЗОЛУ (огляд літератури) 1.1. Синтез 5-форміл тіазолів Тіазольний цикл давно відомий, перші методи його синтезу розроблені ще в ХІХ столітті. Його знаходять в складі багатьох природних речовин, таких як ферменти, вітаміни, антибіотики, продукти циклізації цистеїну при розщеплення білкових молекул, тощо. Тому на його основі вже була розроблена велику кількість діючих речовин багатьох лікарських препаратів (1) серед яких є: протимікробні засоби ‒ ацинітразол та сульфатіазол, антибіотики ‒ пеніцилін, антидепресанти ‒ праміпексол, протипухлинні засоби ‒ блеоміцин та тіазофурін та інші. З іншого боку, одними з найбільш зручних прекурсорів для подальшої модифікації є карбонільні сполуки, оскільки саме карбонільну групу можна перетворити на будь-яку іншу або декілька інших функціональних груп (2). (схема 1.1) Таким чином, одержання 5-формілтіазолів та подальші трансформації формільної групи є важливим питанням з теоретичної та практичної точок зору. 35 Схема 1.1 Одним із зручних методів одержання 2,4-дигалоген-5-формілтіазолів є галогенування та формілювання тіазолідин-2,4-діону. Так в роботі (3) було розглянуто одержання 2,4-дибром-5-формілтіазолу, а також його відновлення до спирту та відновлювальне дебромування, з метою отримання ще двох важливих реагентів для синтезу біоактивних речовин.(схема 1.2) Схема 1.2 Згодом, з одержанням альдегіду та спирту за цим методом, за реакцією Сузукі був синтезований та в подільшому модифікований потужний агоніст PPARb/d GW501516 1 (4). (GW501516 –Кардарін , PPAR-дельта (рецептори, що активуються проліфератором пероксисоми). PPAR-b/d - це ядерний рецептор, який регулює багато важливих процесів і функції організму, включаючи метаболізм жирних кислот) Також це метод використовується і для одержання різноманітних 2- заміщених 5-формілтіазолів. Для цього виходять із відповідних тіазолідин-4- онів, так в роботі (5) були одержані відповідні 4-хлор та 4-гідрокси-5-форміл- тіазоли (схема 1.3) . 36 Схема 1.3 Також 5-формілтіазоли одержують із циклоконденсацією тіоамідів з хлормалоновим діальдегідом (6, 7), що дозволяє одержати відповідні 2- заміщені 4Н-похідні. Ще один зручний реагент для одержання тіазоловмісних сполук – 2-аміно-5-ціанотіазол був одержаний в роботі (8). Для цього була використана тіосечовина з одержанням відповідного 2-аміно- 5-формілтіазолу та шляхом перетворення відповідного оксиму одержаний цільовий продукт. (схема 1.4) Схема 1.4 37 Також відповідні 4-хлоропохідні одержують з використанням хлороцтової кислоти як закриваючого реагента в умовах хлорування та формілювання. Так в роботі (9) , були одержані та модифіковані відповідні похідні з використанням трет-бутоксикарбонільного захисту аміногрупи. (схема 1.5) Схема 1.5 Інший важливий підхід полягає в конденсації тіоамідів та тіосечовин з формуванням естерного залишку в положенні 5. Оскільки різноманіття циклізуючих реагентів в такому випадку значно більше, цей метод дозволяє отримати продукти з аліфатичними (10, 11) та ароматичними замісниками (12, 13), та навіть деякими функціональними групами, такими як карбоксильна (14) чи естерна (15) в положенні 4 (схема 1.6). Такі естери відновлюють до спиртів за допомогою NaBH4 або LiBH4 (16). Стандартним підходом до їх окиснення в альдегіди є використання діоксиду марганцю чи селену (17) та останнім часом все частіше використовується метод Десса- Мартіна (18). 38 Схема 1.6 Також можливе й пряме формілювання тіазолу, при цьому варто зазначити, що найбільш активним є друге положення тіазольного циклу. Тому цей метод використовується для 2-заміщених тіазолів. Так, в роботах (19, 20) 2-бромотіазол був спочатку модифікований заміщенням за атомом Брому за реакцією Сузукі з подальшим введенням формільної групи до тіазольного кільця за допомогою літіювання. (схема 1.7) Схема 1.7 1.2. Модифікації галогенпохідних за реакціями крос-сполучення Реакції утворення С-С зв’язку є стратегічними в органічному синтезі, оскільки вони дозволяють синтезувати більш складні молекули. Реакції крос- сполучення набувають найбільшого поширення через їх високу селективність та того факту, що прекурсорами виступають прості в отриманні галогенпохідні. Так у 2010 році одним з лауреатів якому була присуджена Нобелівська премія став Акіро Сузукі за його роботу в напрямку розробки реакцій галогенпохідних з борними кислотами, що згодом отримала назву крос-сполучення Сузукі-Міяури (21). В останні десятиліття кількість публікацій в цьому напрямку зростає і ця реакція досліджується дуже детально. Так, в роботі (22) була продемонстрована різниця в ефективності використання 39 бромгетероциклічної вихідної сполуки з фенілборною кислотою та бромбензенів з гетероциклічними борними кислотами. Значна увага приділяється каталізаторам таких реакцій: наприклад, в роботі (23) був використаний комбінований паладієвий каталізатор в матриці оксиду заліза. Дуже великий внесок в цьому напрямі зробила група Стівена-Бучвальда. Дослідниками була розроблена серія каталізаторів, які показали високу ефективність в реакціях крос-сполучення та широко використовуються останнім часом (24). Так, в роботі (25) був використаний каталізатор XPhos Pd G2. Також вивчається ефективність основ та розчинників для цієї реакції (26). В роботі (27) показано, що вибір розчинника та каталізатора може також змінити й напрям реакції. (схема 1.8) Схема 1.8 В роботі (28) за цією реакцією був модифікований 2-бромтіазол, на основі продуктів одержані комплекси Ir(III) та досліджені їх фотохімічні властивості. 2-Бром-5-формілтіазол також був використаний в реакції Сузукі ‒ на його основі розроблені ряд напівпровідникових тіазоліленвініленових олігомерів, що показали високі квантові виходи люмінесценції (29). Іншим розповсюдженим варіантом реакції крос-сполучення є використання похідних Стануму за реакцією Стілле. Пиклади сполучення органічних стананів з електрофілами відоми ще з 1976-1977 років, але саме обширна синтетична робота, проведена Стілле та його співробітниками з 1978 р., зробила цю реакцію поширеним методом в органічному синтезі. Однією з причин популярності реакції Стілле в сучасному органічному синтезі є той факт, що похідні трибутилстануму є досить доступними та стійкими до дії повітря та вологи, а також інертні до багатьох 40 функціональних груп. Ці властивості здебільшого зумовлені низькою полярністю зв'язку Sn-C. В цьому відношенні реакція Cтілле відрізняється від інших реакцій крос-сполучення з більш полярними металоорганічними реагентами, наприклад, реагентами Гріньяра в реакції Кумади. В цьому випадку зазвичай також використовуються паладієві каталізатори, однак наявних прикладів використання каталізаторів Бучвальда в літературі немає. Інколи комплекси Ауруму(І) використовують замість Паладію (30), та дуже часто високу ефективність показує додавання сокаталізаторів, таких як йодид міді (І) та фтори цезію (31, 32). Ця реакція також є високоселективною. Так, авторами (33) показано, що як в реакції Сузукі так і в реакції Стілле зазвичай зв'язок C-I значно активніший за C-Cl. (схема 1.9) Схема 1.9 41 Тіазол таким методом також модифікують (34, 35, 7), зазначимо, що при цьому майже завжди в цих випадках використовуються солі міді та реакцію проводять у міліграмових кількостях. Механізм реакцій крос-сполученя з використанням паладієвого каталізатора наведено на прикладі реакції Стілле (схема 1. 10). Першою в цьому процесі є окислювальне приєднання арилгалогеніду до паладієвого комплексу з утворенням відповідних похідних Pd(II), приєднання станану на наступій стадії трансметалювання, з наступним відщепленням бромотрибутилстанану приводить до утворення проміжного комплексу R1LPd(II)R2. Та на останній стадій відновного елімінування каталізатор вивільняється з утворенням продукту реакції. Загалом такий механізм характерний для більшості реакцій крос-сполучення, з невеликими відмінностями. При використанні каталізаторів Бучвальда, перед реалізацією вказаного механізму проходить стадія вивільнення комплексу паладію, що проходить за участю основ (24). Схема 1.10 42 1.3. Синтез бензімідазолів Оскільки похідні бензімідазолу відіграють важливу роль в медицині наразі розроблена велика кількість методів їх одержання. Найчастіше для цього виходять з о-фенілендіаміну з використанням різноманітних циклізуючих реагентів. Найбільш розповсюдженими з них є альдегіди, використання їх у цій реакції відоме дуже давно (36-38), тому для них досліджено й багато каталітичних систем, таких як наночастинки Со (39), Fe3O4 (40), Al2O3 (41) поверхнево активні речовини (42). Показано, що з використанням щавлевої кислоти основним продуктом є N-заміщений бензімідазол (43).(схема 1.11) Схема 1.11 Останнім часом для одержання бензімідазолів все частіше використовуються й нові циклізуючі реагенти, наприклад СО2 в присутності Н2 (44) чи інших відновлюючих реагентів, таких як диметиламіноборановий комплекс (45). (схема 1.12) Схема 1.12 43 Також, в якості конденсуючих реагентів використовуються ДМФ (46, 47), метанол (48), етанол (49), мурашина кислота (50), метил- та етилортоформіати (51) та бензиламіни в атмосфері кисню (52) або каталітично на повітрі (53). (схема 1.13) Схема 1.13 Іншим розповсюдженим класом вихідних сполук для одержання бензімідазолів є амідини. Найчастіше їх циклізують з 1,2- дигалогенбензенами (41, 54) при цьому нуклеофільне заміщення проходить послідовно, та в деяких випадках виділяють і проміжний продукт. (схема 1.14) Схема 1.14 Іншим варіантом одержання бензімідазолів виходячи з амідинів є їх циклізація з о-галогенанілінами з використанням солей міді у якості каталізатору в присутності основи (55). Для одержання амінобензімідазолів замість амідинів можуть використовуватися тіосечовини (56). (схема 1.15) 44 Схема 1.15 Наступними реагентами, що використовується для циклізації амідинів є 1-фтор-2-нітробензени, в цьому випадку відбувається нуклеофільне заміщення атому Флуору з наступною каталітичною внутрішньомолекулярною циклізацією (57). (схема 1.16) Схема 1.16 Окрім цього, амідини циклізують з ароматичними борними кислотами (58). Окиснення проводять у тій самій каталітичній системі в атмосфері кисню (схема 1.17) Схема 1.17 Самі амідини, що містять арильний замісник на амідній групі можуть бути окиснені з внутрішньомолекулярною циклізацією (59). (схема 1.18) 45 Схема 1.18 Також бензімідазоли одержують і внутрішньомолекулярною циклізацією, окислювач - перманганат барію (60). (схема 1.19) Схема 1.19 1.4. Синтез хромонів Хромони вже дуже тривалий час залишаються одними з найцікавіших об’єктів для флуоресцентної спектроскопії, насамперед через їх чутливість до різноманітних властивостей середовища та наявності внутрішньомолекулярного переносу протону у збудженому стані. Незважаючи на це методи їх синтезу дуже обмежені. Найбільш широко використовується метод Алгара-Фліна-Оямади (23, 61) (схема 1.20), що полягає в окиснені 1-(2’-гідрокси)-3-фенілпропенонів перекисом водню в лужному середовищі. З моменту відкриття за допомогою цього методу синтезовано велику кількість хромонів (62-64). Він залишається в незмінному вигляді протягом всього часу та в деяких випадках замість спирту в якості розчинника використовується тетрагідрофуран (65). 46 Схема 1.20 Метод може бути реалізований через пряме окиснення суміші, одержаної взаємодією о-гідроксиацетофенону з альдегідом, без виділення халкону, а в деяких випадках окиснюють халкон в флавон, з можливістю його подальшого окиснення в 3-гідроксифлавонол (66, 67). Оскільки різноманітні заміщені халкони не є комерційними реагентами, для одержання флавонолів за вищезгаданим методом необхідний їх попередній синтез. Для одержання усіх халконів на даннний момент використовується конденсація Кляйзена-Шмідта (схема 1.21). В методах її практичної реалізації є деякі відмінності. Принциповим є те, що метод каталізу може бути кислотним або лужним. В більшості випадків лужний каталіз показує значно кращі результати. Тому в трьох найбільш поширених методах в якості каталізаторів використовуються саме основи. В першому це гідроксид калію або натрію в водно-спиртовому розчині (68, 69), однак в багатьох випадках цей метод дає значно гірші результати саме випадку одержання 1-(2’-гідрокси)-3-фенілпропенонів. Інші варіанти ‒ гідрид натрію в диметилформаміді або тетрагідрофурані (66, 70) або метилат натрію в метанолі (71). Також авторами (72). описаний й метод з мікрохвильовою активацією без використання розчинників. 47 Схема 1.21 Хромони, що містять гетероциклічні замісники в положенні 2 найчастіше синтезують за тим же шляхом (73, 74), серед них зустрічаються й тіазолвмісні (75). Для їх одержання, також описаний підхід з використанням о-гідрокси-хлорацетофенону та гетероциклічного альдегіду (76) (схема 1.22), однак можливості окиснення таких похідних для одержання структури аналогічній флавонолам не досліджена. Схема 1.22 Також хромони такого типу одержані авторами (77) на основі 4-оксо- 4Н-хромен-2-карбальдегіду (схема 1.23). Схема 1.23 48 1.5. Глікозилювання хромонів В збудженому стані для хромонів характерний перенос протону з гідроксигрупи в положені 3 на сусідню карбонільну групу, саме завдяки цьому вони дуже чутливі до властивостей середовища. Тому, дуже цікавими є й можливості дослідження їх солей і комплексів утворених через його заміщення або стабілізацію. Ще одна важлива модифікація ‒ його заміщення, з метою дослідження чинників, що можуть вивільнити вихідний хромон в розчині. Такими можуть слугувати як висока кислотність розчину, полярність розчинника а також наявність специфічних взаємодій. Поширеним класом сполук, що можуть досліджуються таким чином є ферменти, через їх можливість до селективного проведення реакції та їх важливості в біологічних процесах. Так, метилювання чи ацилювання хромону за положенням 3 є тривіальною задачею, для цього використовують відповідно метилйодид (78) та хлорангідриди кислот. Проте таке заміщення веде до похідних, що не є переспективними оскільки елемінування такої групи зазвичай потребує жорстких умов, тому не може бути використане в більшості біологічних досліджень. Більш цікавим є заміщення фрагментами, що беруть участь в біологічних процесах, тому взаємодіють з відповідними ферментами. Одним з найбільш показових прикладів такої модифікації є заміщення вуглеводами, оскільки вони беруть участь в більшості біологічних процесів. Так 3,4-дигідроксифлавонглікозид ще майже двадцять років тому був визначений як один з найбільш потенційних субстратів для визначення β- глікозидази (79). Такі похідні зазвичай нестійкі при високих температурах та жорстких умовах, тому їх одержання є значно складнішим завданням. Для одержання глікозидів наразі використовується декілька методів. В усіх проводится взаємодія з бромотетраацетилглюкозою (схема 1.24). 49 Схема 1.24 Перший з цих методів це каталіз солями срібла за реакціює Кенігса- Кнора (37). Другим варіантом є міжфазний синтез з розчиненням вихідних реагентів в хлороформі, неорганічної основи в воді та додавання каталізатору міжфазного переносу – тетрабутиламоній броміду (80) або інші подібні реагенти. Інший метод – це пряма етерифікація в умовах розчинення як реагентів так і неорганічних основ, для цього використовують диметилформамід чи діоксан (81-83). Розробка нових методів одержання глікозільованих хромонів досі триває, а більшість таких похідних реагують з ферментами, що вказує на значний подальший науковий потенціал цього напряму. 1.6. Властивості бензімідазолів Тіазоловмісні похідні бензімідазолу вже після першого дослідження їх біологічної активності в 1961-му році були віднесені до нового класу антигельмінтних засобів (84), через декілька років тіабендазол (2-(тіазол-4- іл)бензімідазол) був запатентований (85), а згодом було виявлено його фунгіцидні властивості, завдяки чому він до нинішнього часу застосовується в медицині та сільському господарстві. Достатньо швидко були синтезовані і похідні 2-(тіазол-5- іл)бензімідазолу (86), а також аміди 2-амінофенілсульфінілбензімідазолу. Вони показали кращі антигельмінтні властивості в порівнянні з 50 тіабендазолом у випадку їх використання для лікування домашніх тварин (87). Структурні дослідження були проведені авторами (88). В останні роки кількість досліджень в цьому напряму суттєво зростає, зокрема вже виявлена протипухлинна активність багатьох похідних бензімідазолу (89-95), їх противірусні властивості (96-98). Авторами (99) виявлено, що саме бензімідазоли з гетероциклічними замісниками в положенні 2 демонструють найкращу антипаразитарну активність серед сполук цієї серії. Для покращення розуміння дії препаратів обговорюваної серії досліджується їх метаболізм в організмах домашніх тварин (100). Останні біологічно-орієнтовані роботи продемонстрували високу активність похідних бензімідазолу щодо ферменту PDE10A (101, 102), що обумовило високий інтерес до них як до ліків ще й від захворювань ЦНС. (PDE10A – це регуляторний білок, який бере участь у передачі сигналів смугастого тіла, ділянки мозку, важливого для контролю руху та пізнання. Порушення функції смугастого тіла пов’язують із розвитком шизофренії. Інгібування PDE10A було ідентифіковано як потенційний засіб для лікування розладу) З іншого боку, окрім біологічної активності бензімідазоли цікаві також в напрямі дослідження їх спектрально-люмінісцентних властивостей і комплексоутворення. Їх вивчення почалося в 70-80х роках ХХ століття, коли були досліджені 1-[2'-(1'-метил)бензимідазоліл]-2-арилетилени (103) а також сам бензімідазол та тіабендазол (104), що в залежності від замісників мають максимуми люмінесценції в діапазоні 360-400 нм та високі квантові виходи до 0.7, а також є дуже чутливими до властивостей середовища, насамперед кислотності. Останнім часом, інтерес до них знов зростає через їх властивості в якості лігандів. Так, авторами (105) показано утворення комплексів тріазолбензімідазолів з іонами Zn 2+ , при цьому можуть бути одержані комплекси що містять від 1 до 4 лігандів на катіон. В роботі (106) досліджений 2-піридинілбензімідазол, та показано його комплексоутворення з іонами Au + та Au 3+ . Люмінесценція як ліганду так і комплексу знаходится 51 на 460-470 нм, проте квантовий вихід суттєво зменшується з утворенням комплексу від 0.3 у ліганду до 0.1 у комплексу, що дозволяє використовувати такі ліганди в аналізі. Проводяться й дослідження для аналогічних за структурою сполук ‒бензоксазолів та бензтіазолів, так авторами (107) показана їх взаємодія з іонами Ga 3+ та In 3+ , про що свідчить гіпсохромний зсув їх піків люмінесценції на 40-50 нм. Також цікавою є можливість їх використання як зондів з внутрішньомолекулярним переносом протону через введеня протондонорних груп, таких як OH чи NH3 + групи в замісник, як це було показано в роботах (108, 109), це призводить до появи другого люмінесцентного піку з великим Стоксовим зсувом. Така модифікація додатково розширює можливості їх використання. 1.7. Властивості хромонів Різноманітні флавоноли наразі знаходять широке використання в фізико-хімічній органічній хімії насамперед через їх люмінесцентні властивості та їх залежності від середовища (110, 111). Вони можуть бути використані як детектори на деякі катіони (5, 112), аніони (22), а також на окремі сполуки (113, 114). Вони дозволяють досліджувати полярність розчиника, ліофільність, іону силу розчину тощо (19, 115-117). Флаваноли знаходять широке використання в біохімічних дослідженнях (118-120), та в якості зондів для вивчення можливостей доставки ліків в необхідну зону за допомогою ‘молекул-контейнерів’ (121). Флуоресцентні зонди на основі хромону представляють клас екологічно чутливих барвників, емісійні властивості яких дуже чутливі до їхнього безпосереднього оточення (122-128). Примітною особливістю цих зондів є те, що завдяки присутності гідроксильної групи в положенні 3, вони здатні до внутрішньо-молекулярного переносу протонів у збудженому стані (ESIPT). (рис.1.1) 52 Рисунок 1.1 Схема двохвильового випромінювання хромонів Реакція перенесення протона відбувається через внутрішньомолекулярний міст водневого зв’язку, що призводить до надзвичайно швидкої (kESIPT > 10 12 c -1 ) фототаутомеризації з нормального стану (N*) в стан таутомера (T*) (128-130). ESIPT призводить до появи двохвильового випромінювання у хромонів. Крім того, відношення інтенсивності смуг випромінювання нормальних до таутомерних може бути налаштовано донорними/акцепторними замісниками у хромоновому фрагменті, що сильно залежить від середовища (122, 129, 131). Було показано, що зонди на основі хромону можна використовувати як чутливі до навколишнього середовища флуорофори для моніторингу полярності розчинника (122, 132, 133) та pH (134, 135), а також визначення слідів води в органічних розчинниках (136). Унікальні оптичні властивості та біосумісність робить хромони перспективними флуоресцентними зондами для вивчення структури амбіфільних полімерів (137) і біомакромолекул (138). Вагомий ефект «посилення флуоресценції» спостерігався при селективному зв’язуванні флавонолів з деякими білками, такими як лізоцими (139) та альбуміни (113, 138). Селективність флавонолів до певних білків була використана для розробки нових аналізів виявлення флуоресценції (138, 140, 141). Крім того, зонди на основі хромонів також продемонстрували низький вплив збурень на фізичний стан ліпідної мембрани (142), тому деякі 53 флуоресцентні флавоноли були використані для флуоресцентного зображення клітин (143-145). В роботах (146, 147) зазначено, що зонди на основі флавонолу, на приклад 4-фторфлавонол β-D-глюкопіранозид, можуть використовуватись для флуоресцентної індифікації активності ферменту β-глікозидази. β- Глікозидаза це підклас ферментів гідролаз, що каталізують гідроліз арил- та алкіл- β-D-глікозидів, а також целобіоз. Вони присутні в рослинах, грибах, тваринах та бактеріях. З промислової точки зору цей клас цікавий в напрямку вироблення біопалива та розшеплення олігосахаридів, оскільки вони можуть слугувати каталізатором розщеплення великої кількості субстратів в таких виробництвах (148). Регулювання активності β-глікозидази може мати й пряме медичне використання в лікуванні наприклад таких захворювань як хвороба Гоше (149), діабету та вірусних інфекціях (150, 151), а також підвищити ефективність хіміотерапії при ракових захворюваннях (152). Саме тому, наразі велику кількість інгібіторів глікозидаз виділяють з природних джерел, а також одержують синтетично (151, 153-158). Однак їх потенціал набагато ширший, наразі ще досліджуються їх різноманітні властивості, наприклад для дослідження міжмолекулярних взаємодій методом раціометрії довжини хвилі, який дозволяє отримувати як термодинамічні, так і кінетичні параметри та може застосовуватися в різноманітних технологіях зондування та візуалізації. (159, 160), результати таких досліджень можуть ще більше розширити сферу їх використання. 54 ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1 1. Сучасні методи синтезу 5-формілтіазолів, дозволяють одержати багато таких похідних, однак ефективних методів для одержання 2-гетарил-4-галогенпохідних не було розроблено. 2. Наявність внутрішньо молекулярного переносу протону в збудженому стані характерний для хромонів зумовлює високий інтерес до їх дослідження як люмінесцентних зондів з широким спектром використання, найбільш дослідженими є флавоноли, на відміну від 2- гетарилхромонів. 3. Глюкозильовані похідні хромону розглядають як потенційні зонди для ідентифікації низки ферментів, що викликає великий інтерес до вивчення специфіки взаємодії глікозид хромону- фермент. 55 РОЗДІЛ 2 МОДИФІКАЦІЯ 2,4-ДИГАЛОГЕНТІАЗОЛІВ ЗА РЕАКЦІЄЮ СТІЛЛЕ 2.1 Розробка умов одержання 2-гетарилтіазолів 2.1.1. Реакції крос-сполучення Методів одержання похідних 5-формілтіазолів, виходячи із наведених даних в попередньому розділі, досить багато, проте більшість з них не дає можливості одержати похідні з гетероциклічним замісником в положенні 2. Карбонільні похідні є одними з найбільш зручних прекурсорів для подальшої модифікації: одержання кислот, естерів, спиртів, амінокислот, халконів, тощо. Відомо, що хімія халконів і їх аналогів активно розвивається протягом останніх десятиліть. Важливою проблемою залишається їх вибіркова модифікація (161). У попередніх роботах отримано халкони з 2,4- дихлортіазольним фрагментом і показано шляхи їх модифікації діалкіламіно- та метоксигрупам (162). Подібні дибромпохідні також були вивчені (оскільки в деяких випадках їх реакційна здатність була значно вищою) (163). Такі тіазолвмісні аналоги халконів заслуговують на більш пильну увагу через використання близьких до них сполук, як у медицині, так і як лігандів Pd- каталізаторів у органічному синтезі (164-166). Наявність гетероциклічного замісника в положенні 2 тіазольного циклу створює додатковий центр комплексоутворення, що може суттєво розширити можливості їх використання. У цьому розділі запропоновано різні підходи для модифікації тіазольного кільця з використанням ряду різних замісників. Першим із них була циклізація тіазолу на основі похідних тіосечовини з подальшою їх модифікацією. Однак цей шлях не дозволив досягти великої різноманітності замісників, що було суттєвим недоліком. Крім того, доступність вихідних тіосечовин значно зменшує кількість похідних, які можна отримати таким способом. 56 Іншим підходом, що може дозволити одержати великий ряд 2-гетарил- 5-формілтіазолів є заміщення галогену у відповідних альдегідах. Виходячи з розглянутого в 1-му розділі найбільш розповсюдженим способом такого перетворення є реакції крос-сполучення Сузукі та Стілле (167). Однак спроби введення 2,4-дигалогенотіазолу в реакцію Сузукі з борними кислотами не привели до утворення очікуваних продуктів, що може бути пов’язано з впливом тіазольного циклу. Хоча, 2,4-дигалогенотіазоли реагують з ефірами борних кислот, однак умови взаємодії, що забезпечують достатні виходи, не були визначені. Реакція крос-сполучення Стілле відразу ж показала значно кращі результати, тому стала предметом більш детального вивчення. 2.1.2. Порівняння ефективності каталізаторів в реакції Стілле Виходячи з вищезгаданого, найбільший інтерес в роботі був приділений реакції Стілле. Перший етап дослідження присвяений пошуку найбільш ефективного каталізатора. Відомо, що для цієї реакції зазвичай використовуються Pd(PPh)4 і Pd2(dba)3. Незважаючи на відсутність прикладів використання в цій реакції прекаталізаторів Бучвальда Pd G3 і Pd G4 з різними лігандами, вони показали відмінні результати в ряді інших реакцій крос-сполучення (168), тому цей факт спонукав нас перевірити їх ефективність. Модельною реакцією було обрано взаємодію 3-(2,4- дибромтіазоліл)-1-фенілпропенону з 2-піридинтрибутилстананом для дослідження регіоселективності взаємодії в присутності ряду каталізаторів. Реакція виявилася цікавою з точки зору порівняння реакційної здатності С2 і С4 положень 2,4-дибромтіазолів. У результаті в більшості випадків спостерігалося утворення суміші продуктів (схема 2.1, табл. 2.1). При цьому передбачувані продукти реакції по позиціях С4 (сполука 2а) або як по С2, так і по С4 (сполука 3а) виявлені не були. Було виявлено, що побічний продукт утворювався внаслідок взаємодії по карбонільній групі. В результаті були визначені найбільш ефективні каталізатори для отримання як 57 основного продукту 2 (№ 5,8, табл. 2.1), так і побічного продукту 3 (№ 3,4, табл. 2.1). Схема 2.1 Таблиця 2.1 Вихід продуктів реакції Стілле 3-(2,4-дибромтіазоліл)-1- фенілпропенонону з різними каталізаторами № № Каталізатор Вихід продукту 2,% Вихід продукту 3,% 1 1 Pd(PPh)4 40 0 2 2 Pd G4 ХantPhos 0.5 5 3 3 Pd G4 Sphos 1.3 7.15 4 4 Pd G3 DavePhos 24.25 14.55 5 5 Pd G3 CataCXium A 65.2 0 6 6 Pd G4 t-BuXphos 11.1 1.85 7 7 Pd G3 XantPhos 15.4 7.7 8 8 Pd G3 AmPhos 73.3 3.8 9 9 Pd G4 t-BuBrettPhos 13.3 3.42 1 10 Pd2(dba)3 8.4 4.2 1 11 Pd G3 SPhos 30.8 5.7 58 Продовження таблиці 2.1 1 12 Pd G3 Xphos 9.9 1.65 1 13 Pd G3 t-BuBrettPhos 26.4 6.6 1 14 Pd G4 Xphos 18 10.8 1 15 Pd G3 t-BuXphos 22.2 0 Був зроблений висновок, що Pd G3 DavePhos є менш придатним для синтезу побічного продукту, ніж Pd G4 Sphos, про що свідчить відношення виходу побічного продукту до основного, а регулювання часу протікання реакції дає змогу збільшити загальний вихід продуктів, оскільки в багатьох проведених експериментах в реакційній суміші ще залишався вихідний пропенон. Крім того, припускаємо, що каталізатори №3 і №4 можуть бути більш ефективними для синтезу на основі вихідних реагентів, що не містять активних галогенів. 2.1.3. Дослідження побічної реакції в умовах реакції Стілле Така можливість взаємодії карбонільної групи в структурі, що містить атоми Брому з високою реакційною здатністю, є дуже перспективною. Таким чином, був розкритий новий тип реакції для введення арильних замісників за карбонільною групою пропенонового фрагменту. Авторами (169) повідомлялося про подібну взаємодію. Однак, це було показано лише для алкільних похідних. Слід також зазначити, що халкони, на відміну від використаних в цій роботі аналогів, не мали активного атому Брому, здатного взаємодіяти з похідними олова. Отримавши такий незвичайний результат, було вирішено провести серію експерементів з різними карбонільними сполуками. 59 Схема 2.2 На першому етапі реакцію було випробовувано на 2-бром-4- ацетилтіазолі 4 та ацетофеноні 5. В цьому випадку був одержаний неочікуваний результат: застосування каталізаторів Pd G3 DavePhos і Pd G4 Sphos не привело до утворення продуктів приєднання за карбонільною групою. Враховуючи, що відмінність в спряжених системах може бути причиною, що призводить до іншого результату, були проведені реакцї халкону 6 і його тіазоловмісного аналогу 7, однак вони також показали відсутність взаємодії в згаданих умовах. (схема 2.2 А) Аналогічний експеримент був проведений для 2'-диметиламіно-4'-хлортіазол-5'-іл-бут-3- ен-2-ону 8. У цьому випадку, незважаючи на меншу активність атома Хлору в порівнянні з атомом Бромом в положені 4 тіазольного фрагменту, реакція протікала в положенні С4 з утворенням сполуки 9 і побічний продукт не спостерігався. (схема 2, Б) Цей факт підтверджує дуже значну різницю в реакційній здатності між 1-метил- і 1-феніл-3-(тіазол-5-іл)пропенонами. 60 Серед інших можливих факторів, які впливають на взаємодію викликає питання роль замісника у станані. Для її дослідження була проведена реакція 3-(2,4-дибромтіазол-5-іл)-1-фенілпроп-2-ен-1-ону 10 за тих самих умов з трибутилфенілстананом. В результаті реакції одержано два альтернативних продукти 11 і 12 (схема 2.2, Б). Той факт, що ці продукти аналогічні одержаним при використанні трибутил-2-піридинілстанану, підтверджує, що фрагмент 2-піридилу не відіграє значної ролі в цій взаємодії. У випадку проведення реакції з 3-(4-бромтіазол-5-іл)-1-фенілпроп-2-ен-1-ону 13 отримано продукти послідовних реакцій в тіазольному кільці 14 і по карбонільній групі 15. Це свідчить про значний вплив атома Брому в положенні 2 кільця на тіазоліл-пропенонову систему. Припускаємо, що зібраних результатів ще недостатньо, щоб зробити більш конкретні висновки щодо взаємодії стананів з карбонільними сполуками. Проте вони створюють передумови для подальшого дослідження в цьому напрямі. 2.2. Синтез 2-гетарил-5-формілтіазолів На наступному етапі 2,4-дибром-5-формілтіазол 16 був введений в реакцію Стілле з трибутилпіридинілстананом для модифікації альдегіду, однак вона призвела до утворення суміші великої кількості продуктів, які складно ідентифікувати. Для модифікації карбонільної сполуки було прийнято рішення використовувати ацетальний захист. Спершу був одержаний метиловий ацеталь, який був введений в реакцію Стілле, однак на подальшому етапі зняття захисту протікала й зворотна реакція, що унеможливлювало одержання чистих альдегідів та суттєво зменшувало виходи продуктів. Тому було вирішено використовувати діоксолановий захист, який може бути елімінований в більш м’яких умовах з використанням щавлевої кислоти та силікагелю (27). Такий підхід дав можливість урізноманітнити ряд продуктів, одержаних з використанням ряду стананів з хорошими виходами (схема 2.3). 61 Схема 2.3. Масштабування цього підходу призвело до різкого зниження ефективності реакції. Так, в згаданих умовах при проведенні синтезу з 1 г. 3- (2,4-дібромтіазоліл)-1-фенілпропенону вихід знижувався до 2-7% в залежності від каталізатору, що приблизно в 10 разів нижче за результати експериментів на 10-100 мг вихідної сполуки. Для вирішення цієї проблеми була проведена серія дослідів з використанням різних розчинників, та додаваням сокаталізаторів. Найкращі результати показав експеримент із проведенням реакції в ДМФ з використанням CuI у якості сокаталізатора (схема 2.4). Цей метод дозволив проводити такі взаємодії в більших масштабах. За декількома експериментами виявлено співпадіння виходів в залежності від використаного каталізатора з даними описаними в таблиці 2.1. Схема 2.4. 2.3. Методика одержання та фізико хімічні характеристики продуктів. 2.3.1. Методика синтезу 2,4-дибром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)тіазол (17) 62 2,4-Дибром-5-формілтіазол 16 (1.0 г., 3.7 ммоль) розчиняють в 20 мл. толуолу, додають етиленгліколь (0.69 г, 11.1 ммоль) та п-толілсульфокислоти (34 мг., 0.2 ммоль). Суміш кип’ятять впродовж 24 годин, упарюють, заливають 10 мл. Води та екстрагують трет-бутил-метиловим етером 3×5 мл. Промивають насиченим розчином NaCl 3×10 мл. Органічну фазу сушать Na2SO4, фільтрують та упарюють. Жовтий порошок. Вихід 1.1 г. (95%) Розраховано для C6H5Br2NO2S, %: C 22.88; H 1.60; Br 50.74; N 4.45; O 10.16; S 10.17. Знайдено, %: C 22.87; H 1.60; Br 50.73; N 4.46; S 10.19. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 3.93–4.12 (4H, м, CH2-CH2); 5.96 (1H, с, CH). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 65.09; 97.84; 122.94; 135.21; 136.66. Мас-спектр, m/z (Iвідн, %): 314 (30); 316 (60); 318 (30). 2.3.2. Методика синтезу 4-бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2-(піридин-2- іл)тіазол (18а) Метод А. 2,4-дибром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)тіазол 17 (100 мг., 0.32 ммоль) і 2-(трибутилстанніл)піридин (117 мг., 0.32 ммоль) поміщають в колбу на 10 мл та розчиняють в 4 мл толуолу. Потім розчин барботують аргоном протягом 15 хвилин та додають каталізатор Pd G3 AmPhos (5 моль%). Реакційну суміш перемішують протягом 48 годин при 110°C, після цього охолоджують до кімнатної температури. Продукт відділяють за допомогою флеш-хроматографії (гексан/етилацетат, градієнт від 100:0 до 20:80). Жовтий порошок. Вихід 75 мг. (75%). Розраховано для C11H9BrN2O2S, %: C 42.19; H 2.90; Br 25.51; N 8.95; O 10.22; S 10.23. Знайдено, %: C 42.18; H 2.90; Br 25.52; N 8.96; S 10.23. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 3.97–4.23 (4H, м, CH2-CH2); 6.14 (1H, с, CH); 7.34 (1H, т, J = 6.2 Гц, N=CH-CH); 7.79 (1H, т, J = 7.8 Гц, N=CH-CH=CH); 8.16 (1H, д, J = 7.8 Гц, N=CH-CH=CH-CH); 8.58 (1H, д, J = 4.8 Гц, N=CH). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 65.04; 63 98.51; 119.06; 124.69; 125.08; 133.69; 136.63; 149.01; 149.61; 168.84. Мас- спектр, m/z (Iвідн, %): 313 (100); 315 (98). Метод Б. 2,4-дибром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)тіазол 17 (1.0 г., 3.2 ммоль) і 2-(трибутилстанніл)піридин (1.17 г., 3.2 ммоль) поміщають в колбу на 50 мл. та розчинять в 20 мл. диметилформаміду, після цього додають каталізатор Pd G3 AmPhos (5 моль%) та CuI (12 мг., 0.064 ммоль). Реакційну суміш перемішують 24 години при 100°C, після чого після цього охолоджують до кімнатної температури. Продукт відділяють за допомогою флеш- хроматографії (гексан/етилацетат, градієнт від 100:0 до 20:80). Метод забезпечує вихід 0.7 г. продукту (70%) з усіма фізичними та спектральними характеристиками однаковими з одержаним за Методом А. 2.3.3. Методика синтезу 4-Бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2-(1-метил- 1Н-1,2,3-тріазол-5-іл)тіазолу (18б) Продукт синтезували згідно з методом, описаним для сполуки 18a (Метод А). Жовтий порошок. Вихід 41 мг. (41%). Розраховано для C9H8BrN4O2S, %: C 34.08; H 2.86; Br 25.19; N 17.67; O 10.09; S 10.11. Знайдено, %: C 34.09; H 2.85; Br 25.17; N 17.68; S 10.12. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 3.98 – 4.22 (4H, м, CH2-CH2); 4.38 (3H, с, N-CH3); 6.10 (1H, с, CH); 8.01 (1H, с, CH триазол). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 13.09; 37.01; 65.19; 98.09; 125.69; 132.42; 133.82; 154.25; 158.54. Мас-спектр, m/z (Iвідн, %): 317 (100); 319 (98). 2.3.4. Методика синтезу 4-Бром-5-(1,3-діоксолан-2-іл)-2,4'-бітіазолу (18в) Продукт синтезували згідно з методом, описаним для сполуки 18a (Метод А). Оранжевий порошок. Вихід 46 мг. (45%). Розраховано для C9H7BrN2O2S2, %: C 33.87; H 2.21; Br 25.03; N 8.78; O 10.02; S 20.09. Знайдено, %: C 33.86; H 2.20; Br 25.04; N 8.79; S 20.09. 1 H NMR (400 МГц, 64 CDCl3), δ, м.ч.: 3.86 – 4.29 (4H, м, CH2-CH2); 6.13 (1H, с, CH); 8.08 (1H, с, C=CH-S); 8.82 (1H, с, S-CH-N). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 65.04; 98.49; 116.47; 125.20; 131.65; 148.74; 153.17; 162.53. Мас-спектр, m/z (Iвідн, %): 319 (100); 321 (98). 2.3.5. Методика синтезу 3-(2,4-дибромтіазол-5-іл)-1-фенілпроп-2-ен- 1-ону (1) 2,4-Дибром-5-формілтіазол 16 (1.0 г., 3.7 ммоль) розчиняють в 10 мл. оцтової кислоти та додають ацетофенон (0.44 г., 3.7 ммоль) та 0.1 мл. концентрованої H2SO4. Суміш перемішують при 60°C протягом 24 годин, потім упарюють та доливають 10 мл води. Утворений осад фільтрують та промивають водою. Оранжевий порошок. Вихід 0.83 г. (60%). Розраховано для C12H7Br2NOS, %: C 38.64; H 1.89; Br 42.84; N 3.75; O 4.29; S 8.59. Знайдено, %: C 38.63; H 1.88; Br 42.85; N 3.75; S 8.60. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 7.27 (1H, д, J = 15.5 Гц, C(O)CH); 7.54 (2H, т, J = 7.6 Гц, m-CH(Ph)); 7.63 (1H, т, J = 7.3 Гц, p-CH(Ph)); 7.85 (1H, д, J = 15.4, C(O)CH=CH); 7.99 (2H, д, J = 7.7 Гц, o-CH(Ph)). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 125.96; 128.50; 128.83; 131.98; 133.42; 134.62; 137.24; 137.60; 188.62. Мас-спектр, m/z (Iвідн, %): 372 (18); 374 (50); 376 (18). 2.3.6. Методика синтезу 3-(4-Бром-2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-1- фенілпроп-2-ен-1-ону (2) Продукт синтезували згідно з методом, описаним для сполуки 18a (Метод А). Оранжевий порошок. Вихід 72 мг. (73%). Розраховано для C17H11BrN2OS, %: C 55.00; H 2.99; Br 21.52; N 7.55; O 4.31; S 8.63. Знайдено, %: C 54.98; H 2.99; Br 21.53; N 7.56; S 8.62. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 7.39 (1H, т, J = 6.2 Гц, N=C-CH=CH); 7.43 (1H, д, J = 15.5, C(O)- CH=CH); 7.51 (2H, т, J = 7.6 Гц, m-CH(Ph)); 7.60 (1H, т, J = 7.3 Гц, p-CH(Ph)); 65 7.82 (1H, т, J = 7.7 Гц, N=C-CH); 7.93 (1H, д, J = 15.4 Гц, C(O)-CH=CH); 7.99 (2H, д, J = 7.7 Гц, o-CH(Ph)); 8.20 (1H, д, J = 7.9 Гц, N=C-CH=CH-CH); 8.62 (1H, д, J = 4.8 Гц, N-CH). 13 C NMR (126 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 119.72; 124.94; 125.25; 128.03; 128.32; 131.86; 132.59; 132.74; 132.90; 136.82; 137.14; 149.17; 149.30; 168.91; 188.54. Мас-спектр, m/z (Iвідн, %): 371 (100); 373 (90). 2.3.7. Методика синтезу 3-(4-Бром-2-(піридин-2-іл)тіазол-5-іл)-1- феніл-1-(піридин-2-іл)проп-2-ен-1-олу (3) Продукт синтезували згідно з методом, описаним для сполуки 18a (Метод А). Оранжевий порошок. Вихід 17 мг. (14%). Розраховано для C17H12Br2N2OS, %: C 45.16; H 2.68; Br 35.34; N 6.20; O 3.54; S 7.08. Знайдено, %: C 45.15; H 2.68; Br 35.32; N 6.21; S 7.09. 1 H NMR (400 МГц, CDCl3), δ, м.ч.: 6.69 (1H, д, J