Анотація до роботи:

Кисельов А.В. Синтез гетероароматичних біскарбенів ряду 1,2,4-триазолу й нові шляхи одержання карбенових комплексів перехідних металів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за фахом 02.00.03. – органічна хімія. Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Лит-виненка НАН України, м. Донецьк, 2007 р.

Вперше отримано кон'юговану біскарбенову систему 3,3'-арилен-біс-1,2,4-триазол-5-іліденів дією на відповідні бісазолієві солі основами в органічних розчинниках. На основі синтезованих біскарбенів одержано та охарактеризовано комплекси з рядом сполук металів (CuCl, Рг(асас)₃, СоС1₂).

Депротонуванням 1-(1-адамантил)-3-феніл-4-(2-гидроксифеніл)-1,2,4-триазолій перхлорату вперше отримано стабільні хелатні гетероароматичні карбенові комплекси лужних металів. Обмінною реакцією 1-(1-адамантил)-3-феніл-4-(феніл-2-оксид)-1,2,4-триазол-5-ілідену калію з перхлоратом нікелю одержано відповідний хелатний карбеновий нікелевий комплекс.

Запропоновано новий спосіб одержання металокарбенових комплексів ряду бензімідазолу, виходячи з доступних неорганічних сполук перехідних металів (NiІ₂, CuІ, AgІ, CuCl, NiCl₂) реакцією з 1,3-диметил-2-ціанометил-2Н-бензімідазоліном. Отримано карбенові комплексі срібла іонізованого типу реакцією 2-ацетокси-2Н-бензімідазолінів з нітратом срібла.

Синтезовано і випробувано на фармацевтичну активність ряд карбенових прекурсорів. Виявлено антимікробну активність похідних 3-арилокси-2-гідроксипро-пілімідазолу, 1,3-ди(n-хлорбензил)-2-ціанметил-2Н-бензімідазоліну, 1-(n-хлорбензил)-3-[(2,4-дихлорфенокси)-2-гідроксипропіл]імідазолій хлориду. На основі останнього отримано неароматичний внутрімолекулярний карбеновий комплекс срібла.

В роботі вирішено задачу створення нових типів карбенових сполук: кон’югованих біскарбенів ряду 1,2,4-триазолу, кон’югованих біскарбенових і хелатних карбенових комплексів металів, розроблено нові шляхи одержання металокарбенових комплексів ряду бензімідазолу.

1) Вперше одержано стабільні місткові (п- та м-фенілен-, тетраметиленвмісні) кон’юговані біскарбени – 3,3'-біс-1,2,4-триазол-5-ілідени шляхом депротонування відповідних 1,2,4-триазолієвих солей під дією основ та досліджено їх хімічні властивості у реакціях з електрофільними реагентами.

2) Синтезовано перші представники гетероароматичних хелатних карбенових комплексів лужних металів депротонуванням 1-(1-адамантил)-3-феніл-4-(2-гідроксифеніл)-1,2,4-триазолій перхлорату алкоголятами лужних металів.

3) Проведено обмінну реакцію між 1-(1-адамантил)-3-феніл-4-(феніл-2-оксид)-1,2,4-триазол-5-іліденом калію й перхлоратом нікелю з утворенням першого гетероароматичного хелатного карбенового комплексу нікелю.

4) Запропоновано новий спосіб одержання карбенових комплексів металів шляхом реакції 1,3-заміщених-2Н-бензімідазолінів (2-ціанометил та 2-ацетокси) з солями перехідних металів.

5) Реакцію рециклізації 1,3,4-оксадіазолів з ароматичними амінами поширено на 5,5'-незаміщені 2,2'-місткові бісоксадіазоли з отриманням відповідних 3,3'-місткових біс-1,2,4-триазолів.

6) Отримано внутрімолекулярний неароматичний хелатний карбеновий комплекс срібла дією на 1-(п-хлорбензил)-3-[(2,4-дихлорфенокси)-2-гідроксипропил]імідазолій хлорид оксидом срібла.

7) Знайдено перетворення 1-(1-адамантил)-3-феніл-4-(2-гідроксифеніл)-1,2,4-триазол-5-тіону з епіхлоргідрином у відповідний азолон, що представляє нову модифікацію реакції тіосечовин з оксиранами (реакція Дахлауера – Якеля);

8) Знайдено нетипове гідролітичне перетворення комплексу 1,3-біс(1-адамантил-4-феніл-1,2,4-триазол-5-іліден-3-іл)бензолу з CоCl₂ у м-фенілен-біс(1-адамантил-4-аріл-1,2,4-триазол-3-ілій) тетрахлорокобальтат.

9) Новий карбеновий прекурсор – 1-(п-хлорбензил)-3-[(2,4-дихлорфенокси)-2-гідроксипропіл]імідазолій хлорид виявляє антибактеріальну активність in vitro на штамах S. aureus, B. subtilis, P. aeruginosa та E.coli (MIC 31.25-62.5 мг/л). 1,3-Ди(п-хлорбензил)-2-цианметил-2Н-бензімідазолін демонструє високу активність на штамі E. сoli (MIC 7.8 мг/л), але малоактивний на інших видах мікроорганізмів, що використовувалися.

Список опублікованих праць здобувача

1. Короткіх М.І., Кисельов А.В., Пехтерева Т.М., Швайка О.П. Cинтез 2- та 5-незаміщених імідазолієвих солей і їх аналогів з гідроксипропіленовою ланкою // Укр. хім. ж. – 2001. – №.11-12. – С. 97 – 103.

2. Коротких Н.И., Раенко Г.Ф., Киселев А.В., Книшевицкий А.В., Швайка О.П., Каули А.Г, Джонс Дж.Н., Макдональд Ч.Л.Б. // Синтез стабильных гетероароматических карбенов ряда бензимидазола и 1,2,4-триазола и их прекурсоров. Сборник “Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов”. М.: IBS PRESS. – 2002. – Т.1. – С. 279-299.

3. Короткіх М.І., Кисельов А.В., Раєнко Г.Ф., Олійник М.М., Швайка О.П. Перший стабільний кон’югований біскарбен // Доп. НАН України. – 2003. – № 6. – С. 142-146.

4. Lyapchenko N., Franski R., Schroeder G., Kozik T., Shvaika O.P., Kiselyov A.V., Korotkikh N.I. Electrospray ionization and liquid secondary ion mass spectrometric study of N-heterocyclic carbenes and their 1,2,4-triazolium salt precursors // International Journal Mass Spectrometry. – 2003. – Vol. 228. – Р. 61-68.

5. Коротких Н.И., Киселев А.В., Книшевицкий А.В. Раенко Г.Ф., Пехтерева Т.М., Швайка О.П. Реакции рециклизации 1,3,4-оксадиазолов и бис-1,3,4-оксадиазолов в производные 1,2,4-триазола. Синтез 5-незамещенных 1,2,4-триазолов // ХГС. – 2005. – № 7. – С. 875–879.

6. Короткіх М.І., Кисельов А.В., Пехтерева Т.М., Швайка О.П., Каулі А.Г., Джонс Дж.Н. Хелатні гетероароматичні аніонокарбенові комплекси – новий тип карбеноїдних структур // Доп. НАН України. – 2005. – № 6. – С. 150–155.

7. Korotkikh N.I., Shvaika O.P., Rayenko G.F., Kiselyov A.V., Knishevitsky A.V., Cowley A.H., Jones J.N., Macdonald C.L.B. Stable Heteroaromatic Carbenes of the Benzimidazole and 1,2,4-Triazole Series [Електронний ресурс] // ARKIVOC. – 2005. – №8. – Р. 10-43. – Режим доступу до журн.: http://content.arkat-usa.org/ARKIVOC/JOURNAL_CONTENT/manuscripts/2005/UK-1234DR%20as%20published%20mainmanuscript.pdf

8. Короткіх М.І., Раєнко Г.Ф., Кисельов А.В., Книшевицький А.В. Стабільні карбени та протокарбенові сполуки // Фундаментальні орієнтири науки. Хімія та наукові основи перспективних технологій. Сбірник статей за матеріалами проектів ДФФД. – К.: Академперіодика. – 2005. – С. 43-57.

9. Коротких Н.И., Киселев А.В., Книшевицкий А.В., Раенко Г.Ф., Швайка О.П. Синтез стабильных гетероароматических бискарбенов ряда 1.2.4-триазола // 1-я Всероссийская конференция по химии гетероциклов памяти А.Н. Коста. Суздаль, 19-23 сентября 2000 г. – Суздаль, 2000. – С. 230.

10. Короткіх М.І., Раєнко Г.Ф., Кисельов А.В., Пехтерева Т.М., Швайка О.П. Взаємодія азолів з адамантилбромідом та оксиранами // Міжнародна конференція “Хімія азотвмісних гетероциклів (ХАГ-2000)”. Харків, 2-5 жовтня 2000 р. – Харків, 2000. – С.132.

11. Короткіх М.І., Кисельов А.В., Книшевицький А.В., Раєнко Г.Ф., Швайка О.П. Синтез стабільних гетероароматичних карбенів Тез. доп. міжнар. конфер. “Хімія азотвмісних гетероциклів (ХАГ-2000)”. Харків, 2-5 жовтня 2000 р. – Харків, 2000. – С.133.

12. Короткіх М.І., Раєнко Г.Ф., Кисельов А.В., Книшевицький А.В., Швайка О.П. Стабільні гетероароматичні карбени як реагенти для органічного синтезу // Конференція “Львівські хімічні читання”. Львів, 24-25 травня 2001 р. – Львів: Видавн. центр Львівського нац. ун-ту ім. І. Франка. – 2001. – О8.

13. Korotkikh N.I., Rayenko G.F., Kiselyov A.V., Knishevitsky A.V., Shvaika O.P., Cowley A.H., Мacdonald С.L.B. Heteroaromatic carbenes as intermediates in the reactions of azolium salts to azoline derivatives // International Conference “Reaction Mechanisms and Organic Intermediates”. Saint-Petersburg (Russia), June 11-14 2001. – Saint-Petersburg, 2001. – Р. 73-74.

14. Короткіх М.І., Раєнко Г.Ф., Кисельов А.В., Книшевицкий А.В., Швайка О.П. Стабільні гетероароматичні карбени та біскарбени та їх взаємодія з електрофілами // XIX Українська конференція з органічної хімії. Львів, 10-14 вересня 2001 р. – Львів: Видавн. Нац. ун-ту «Львівська політехніка». – 2001. – С. 476.

15. Korotkikh N.I., Kiselyov A.V., Shvaika О.P. 3-Phenyl-1,2,4-triazolin-5-ylidene-4-phenyl-2’-oxide potassium is the first representative of a stable potassium-heteroaromatic system // International Conference “Chemistry of Nitrogen containing heterocycles ”. Kharkiv (Ukraine), Sep. 30 – Oct. 3 2003. – Kharkiv, 2003. – Р. 174.

16. Коротких Н.И., Киселев А.В., Черных В.П., Швайка О.П. Синтез 2-арилимидазо-[2,1-b]бензотиазолов и 3-замещенных 1-имидазолил-2-пропанолов с противогрибковой активностью // Международная конференция «Химия и биологическая активность синтетических и природних соединений. Кислород и серусодержащие гетероциклы». Москва, 12-14 октября 2003 г. – Москва: IBS PRESS. – 2003. –С. 117-118.

17. Короткіх М.І., Швайка О.П., Кисельов А.В., Кнішевицький А.В., Каулі А.Г., Дж.Н.Джонс. Хімія стабільних карбенів. Досягнення та проблеми // 20-та Українська конференція з органічної хімії. Одеса, 20-25 вересня 2004 р. – Одеса: Астропринт. – 2004. – Т.1. – С. 26.

18. Короткіх М.І., Кисельов А.В., Швайка О.П., Каулі А.Г., Джонс Дж.Н. 2-Ціанометилазоліни як криптокарбени. Реакції з солями важких металів // 20-та Українська конференція з органічної хімії. Одеса, 20-25 вересня 2004 р. – Одеса: Астропринт. – 2004. – Т.1. – С. 366.

19. Короткіх М.І., Kiselyov A.V., Кнішевицький А.В., Швайка О.П. Cтабільні карбени ряду 1,2,4-триазолу і бензімідазолу та їх перетворення // Конференція “Львівські хімічні читання”. Львів, 25-27 травня 2005 р. – Львів: Видавн. центр Львівського нац. ун-ту ім. І. Франка. – 2005. – П19.

20. Коротких Н.И., Раенко Г.Ф. Киселев А.В., Книшевицкий А.В., Швайка О.П., Глиняная Н.В., Панов И.Н., Каули А.Г., Джонс Дж.Н., Мур Дж. А. Стабильные карбены. Внедрение в связи С-Н и реакция со сложноэфирной функцией. Новые расщепление и термическое превращение 1,2,4-триазол-5-илиденов // 3-я Международная конференция «Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов». Черноголовка, 20-23 июня 2006 г. – М.: МБФНП (ICSPF), 2006. – Т.1. – С.323-326.

21. Коротких Н.И., Киселев А.В., Швайка О.П., Коваленко А.Н., Каули А.Г., Джонс, Дж.Н., Мур Дж. А. Новые подходы к синтезу карбеновых комплексов щелочных и переходных металлов на основе гетероароматических карбенов и их прекурсоров // 3-я Международная конференция «Химия и биологическая активность азотсодержащих гетероциклов». Черноголовка, 20-23 июня 2006 г. – М.: МБФНП (ICSPF), 2006. – Т.2. – С.145-146.

22. Коротких Н.И., Швайка О.П., Киселев А.В., Книшевицкий А.В., Каули А.Г., Мур Дж. А. Новое в химии стабильных карбенов / Международная конференция «Химия азотсодержащих гетероциклов». Харьков, 2-6 октября 2006 г. – Харьков, 2006. – С. 123.

23. Киселев А.В., Книшевицкий А.В., Коротких Н.И., Коваленко А.Н., Пехтерева Т.М., Швайка О.П., Каули А.Г., Мур Дж. А. Новые типы карбеновых комплексов серебра и меди (I) / Международная конференция «Химия азотсодержащих гетероциклов». Харьков, 2-6 октября 2006 г. – Харьков, 2006. – С. 124.

24. Швайка О., Кисельов А., Кнішевицький А., Глиняна Н.В., Раєнко Г.Ф., Короткіх М.І. Нові перетворення стабільних карбенів та криптокарбенів / Тез. доп. на конф. “Львівські хімічні читання”. Львів, 30 травня – 1 червня 2007 р. – Львів: Видавн. центр Львівського нац. ун-ту ім. І. Франка. – 2007. – У59.

25. Кисельов А., Короткіх М.І., Пехтерева Т.М., Швайка О., Каули А., Мур Дж. Гетеро ароматичні місткові біскарбени ряду 1,2,4-триазолу та металічні комплекси на їх основі / Тез. доп. на конф. “Львівські хімічні читання”. Львів, 30 травня – 1 червня 2007 р. – Львів: Видавн. центр Львівського нац. ун-ту ім. І. Франка. – 2007. – О29.

26. Коротких Н.И., Кисельов А.В., Книшевицкий А.В., Глиняная Н.В., Каули А.Г., Мур Дж.А., Раенко Г.Ф., Швайка О.П. Новые превращения стабильных карбенов / Тез. докл. на Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. Москва, 23-28 сентября 2007 г. – Москва, 2007. – С. 275.

27. Киселев А.В., Коротких Н.И., Пехтерева Т.М., Швайка О.П., Каули А.Г., Джонс Дж.Н., Мур Дж.А. Карбеновые комплексы 1,2,4-триазол-5-илиденов / Тез. докл. на Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. Москва, 23-28 сентября 2007 г. – Москва, 2007. – С. 1214.

28. Коротких М.І., Кисельов А.В., Кнішевицький А.В., Глиняна Н.В., Раєнко Г.Ф., Швайка О.П. Стабільні карбени в синтезі гетероциклічних сполук / Доп. на 21-й Українській конференції з органічної хімії. – Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р. – Київ, 2007. – Т.1.– С. 38.

29. Кисельов А.В., Коротких М.І., Пехтерева Т.М., Швайка О.П., Каулі А.Г., Мур Дж.А. Гетероароматичні місткові біскарбени ряду 1,2,4-триазолу та їх властивості / Доп. на 21-й Українській конференції з органічної хімії. – Чернігів, 1-5 жовтня 2007 р. – Київ, 2007. – Т.1.– С. 185.