Анотація до роботи:

Герасьов А.О. Барвники на основі бородифторидних комплексів 3-ацетил-4-гідроксипіранонів та 3-ацетил-4-гідроксипіридонів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 – органічна хімія. Інститут органічної хімії НАН України, Київ, 2009.

Дисертація присвячена синтезу, вивченню закономірностей у спектрах поглинання, флуоресценції, ЯМР та стійкості поліметинових барвників на основі бородифторидних комплексів 3-ацетил-4-гідроксипіранонів та 3-ацетил-4-гідроксипіридонів.

Розроблено методи отримання бородифторидних комплексів 3-ацетил-4-гідроксикумаринів та на їх основі синтезовано ряди симетричних аніонних та мероціанінових барвників. Введення діалкіламіногрупи у ядро кумарину таких барвників приводить до батохромного зсуву максимумів поглинання та флуоресценції зі значним зростанням їх інтенсивності та стійкості до дії основ.

Досліджено нелінійно-оптичні властивості барвників на основі бородифторидного комплексу 3-ацетил-4-гідрокси-7-діетиламінокумарину.

Отримано діоксаборинові барвники на основі 7-диметиламінохінолону. Показано, що перехід від кумаринових до хінолонових барвників мало впливає на спектральні властивості, але суттєво підвищує стійкість до гідролізу.

Синтезовано барвники на основі бородифторидних комплексів 3-ацетил-4-гідроксипіранонів та 3-ацетил-4-гідроксипіридонів. Досліджено взаємодію барвників, похідних дегідроацетової кислоти, з амінами та білками. Для мероціанінів цього ряду наслідком такої взаємодії з амінами є розмикання піранонового циклу та утворення інтенсивно флуоресцентних барвників.

Встановлено закономірності між структурою, спектральними властивостями і стійкістю одержаних барвників.

1. Отримано систематичні ряди симетричних та несиметричних барвників на основі бородифторидних комплексів 3-ацетил-4-гідроксикумаринів. Показано, що введення діалкіламіногруп приводить до значного збільшення інтенсивності поглинання та випромінювання, досягаючи в деяких випадках рекордних значень інтенсивності флуоресценції та яскравості.

2. Показано, що в рядах діоксаборинових мероціанінів, змінюючи електронодонорність другого ядра та довжину поліметинового ланцюга, можна змінювати спектрально-люмінесцентні та інші фізико-хімічні властивості барвників в широких межах.

3. Досліджено нелінійно-оптичні властивості барвників на основі 7-діетиламінокумарину. Встановлено, що такі барвники характеризуються високою інтенсивністю двофотонного поглинання.

4. Вперше отримано продукт часткового гідролізу діоксаборинового симетричного аніонного барвника.

5. Синтезовано діоксаборинові барвники на основі 7-диметиламінохінолону. Показано, що перехід від кумаринових до хінолонових барвників мало впливає на спектральні властивості, але суттєво підвищує стійкість до гідролізу.

6. Одержано ряди симетричних та мероціаніових барвників на основі бородифторидних комплексів дегідроацетової кислоти та 3-ацетил-4-гідроксипіридону. Показано, що мероціанінові барвники на основі бородифторидного комплексу дегідроацетової кислоти можуть використовуватись як ефективні флуоресцентні індикатори на первинні та вторинні аміни, а також на білки. Встановлені фактори, що впливають на швидкість та специфічність їх дії.

7. При проведенні порівняльного аналізу гідролітичної стійкості отриманих барвників встановлено, що при зменшенні електроноакцепторності діоксаборинового фрагмента значно зростає стійкість відповідних барвників.

Публікації автора:

1. Gerasov A.O. Series of polymethine dyes derived from 2,2-difluoro-1,3,2-(2H)-dioxaborine of 3-acetyl-7-diethylamino-4-hydroxycoumarin / A.O. Gerasov, M.P. Shandura, Yu.P. Kovtun // Dyes and Pigments. — 2008. — Vol. 77. — P. 598—607. (Особистий внесок автора: синтетична частина роботи, спектральні дослідження синтезованих барвників, обговорення отриманих результатів).

2. The nature of electron transitions in anionic dioxaborines, derivatives of aminocoumarin / A.O. Gerasov, M.P. Shandura, Yu.P. Kovtun, A.D. Kachkovsky // J. Phys. Org. Chem. — 2008. — Vol. 21. — P. 419—425. (Особистий внесок автора: синтез несиметричного аніонного барвника, аналіз спектральних даних, квантово-хімічні розрахунки, обговорення отриманих результатів).

3. Gerasov A.O. Polymethine dyes derived from the boron difluoride complex of 3-acetyl-5,7-di(pyrrolidin-1-yl)-4-hydroxycoumarin / A.O. Gerasov, M.P. Shandura, Yu.P. Kovtun // Dyes and Pigments. — 2008. — Vol. 79. — P. 252—258. (Особистий внесок автора: розробка методу отримання бородифторидного комплексу 3-ацетил-4-гідрокси-5,7-дипіролідилкумарину та синтез барвників на його основі, аналіз спектральних даних та встановлення будови синтезованих сполук, обговорення отриманих результатів).

4. 1,3,2-(2H)-Dioxaborine Polymethine Dyes on the Base of Dehydroacetic Acid – Effective Fluorescent Amine Probes / A.O. Gerasov, M.P. Shandura, Yu.P. Kovtun, Yu.G. Vlasenko, V.F. Gorchev // J. Heterocycl. Chem. — 2008. — Vol. 45. — P. 1665—1672. (Особистий внесок автора: літературний пошук, дослідження реакції барвників на основі бородифторидного комплексу дегідроацетової кислоти з амінами, аналіз спектральних даних та встановлення будови синтезованих сполук).

5. Герасьов А.О. Поліметинові барвники на основі борфторидних комплексів полізаміщених 4-гідроксикумаринів : Тези доповідей ХХІ Української конференції з органічної хімії, 1-5 жовт. 2007 р. / А.О. Герасьов, М.П. Шандура, Ю.П. Ковтун / Інститут органічної хімії НАН України, Наукова рада з проблеми “Органічна хімія” при відділені хімії НАН України [та ін.]. – Чернігів, 2007. — 131 с.

6. Герасьов А.О. Поліметинові барвники на основі борфторидних комплексів 4-гідрокси-7-діетиламінокумарину : Тези доповідей ХХІ Української конференції з органічної хімії, 1-5 жовт. 2007 р. / А.О. Герасьов, М.П. Шандура, Ю.П. Ковтун / Інститут органічної хімії НАН України, Наукова рада з проблеми “Органічна хімія” при відділені хімії НАН України [та ін.]. – Чернігів, 2007. — 132 с.

7. Asymmetric Evaporable Dyes for Nanocomposite Sensor : Abstract of Euroanalysis XIX, September 10-14, 2007 / Grytsenko K., Lytvyn O., Kovtun Yu., Shandura M., Gerasov A., Grimm B., Schrader S., Darchuk L., Rene Van Grieken / Antwerp (Belgium), 2007. — P. 222.