Целью данного проекта является разработка эффективного подхода для синтеза новых N-гетарильных производных кумаринового ряда, в частности, кумариновых производных, содержащих π-дефицитные гетероциклы, в качестве новых флуоресцентных красителей и сенсоров.
Проект предполагает синтез фотоактивных азиновых прозводных кумарина, включая аннелированые производные, при помощи кросс-дегидрогенизационного сочетания (SNH реакций). Простота метода, низкая стоимость исходных материалов и соответствие требованиям экологически чистого синтеза являются ключевыми особенностями данного подхода.
При реализации проекта будут изучены фотофизические характеристики синтезированных соединений и исследована взаимосвязь структура-свойство полученных веществ, что позволит определить соединения-лидеры и пути дальнейшего «тюнинга» флуоресцентных красителей и сенсоров на основе кумаринов.
Ожидаемые результаты. Проект направлен на поиск эффективных синтетических методологий кросс-дегидрогенизационного сочетания производных кумарина, в частности 7-аминокумарина, 7-гидроксикумарина и бензо[c]кумарина, с π-дефицитными азот-содержащими гетероциклами, в первую очередь с триазинами, с целью создания новых флуоресцентных красителей, сенсоров, «push-pull» хромофоров. Проведенные исследования позволят получить новые гетарильные производные кумаринов, содержащие гетероциклический фрагмент в третьем или восьмом положении бензопироновой системы, посредством прямой функционализации С-Н связи триазина. Таким образом, при реализации проекта будут разработаны новые методы синтеза азинильных производных кумаринов и будут получены представители рядов соответствующих фотоактивных соединений.
Впервые будет исследована возможность использования 7-замещенных кумаринов в качестве нуклеофильного агента в SNH реакциях с азинами. Данный подход позволит в одну-две простые стадии нарабатывать библиотеки соединений с фотоактивными свойствами.
Исследование фотофизических свойств библиотек соединений позволит систематизировать факторы, влияющие на фотофизические характеристики и изучить взаимосвязь структура-свойство. Проведение подобного анализа позволит выявить соединения-лидеры для дальнейшего направленного поиска фотоактивных материалов.
В случае обнаружения особенно эффективных материалов, они могут послужить основой для разработки прототипа, например, новых флуоресцентных красителей для промышленности или биологии.
Особенность предлагаемых в проекте синтетических методов заключается в удешевлении конечных продуктов за счет отказа от металлокомплексных катализаторов, дополнительных стадий предфункционализации реагентов и снижения количества отходов. Кроме того, предлагаемые подходы могут характеризоваться как безопасные с экологической точки зрения и могут стать основой создания новых ресурсосберегающих производственных технологий.
Таким образом, значимость полученных результатов определяется тем, что:
1. будут предложены эффективные методы синтеза новых фотоактивных материалов;
2. будут исследованы фотофизические характеристики синтезированных соединений, выявлены закономерности и даны рекомендации для дальнейшей тонкой настройки свойств.