ИСТИНА

Сочетание двух функциональных фрагментов в стириловых производных азагетероциклов – гетероароматического, участвующего во многих химических процессах, совершающихся в живых клетках, и стирилового, являющегося «фотоантенной» – значительно расширяет сферу применения соединений типа А-π-D. Так, благодаря биологической активности они находят применение в медицине в качестве противовирусных, антибактериальных и антибластомных агентов. Благодаря способности связываться с ДНК эти соединения способны ингибировать различные процессы, происходящие в живых клетках, а уникальные фотохимические и фотофизические свойства позволяют применять их, например, в качестве флуоресцентных меток в биологических клетках, при разработке жидкокристаллических материалов, а также в качестве компонентов полимерных матриц с нелинейными оптическими свойствами. Известно, что гетероциклические аналоги стильбена способны участвовать в трех видах фотохимических реакций – фотоизомеризации, внутримолекулярной фотоциклизации и межмолекулярном фотоциклоприсоединении. Последние две реакции позволяют получать сложные по структуре, полифункциональные гетероциклические производные, синтез которых стандартными методами препаративной органической химии представляется достаточно сложным и многостадийным процессом. В связи с этим разработка реакций фототрансформаций стирилгетероциклов может рассматриваться как удобный метод синтеза труднодоступных полициклических гетероциклических производных. Степень разработанности темы исследования. Интенсивность работ по разработке фотоактивных и фотохромных систем значительно увеличилась с открытием устойчиво работающих фотохромных соединений. Исследовательские группы по всему миру стали вводить фотохромные соединения в молекулярные, полимерные, биологические системы для достижения фотопереключения функциональных свойств. Было показано, что введение фоточувствительных фрагментов в органические соединения позволяет управлять их свойствами - процессами комплексообразования, изменять размеры и растворимость полимерных соединений, влиять на каталитическую активность биологических ферментных систем и т.д. Наиболее яркими практическими достижениями в данной области являются производимые в больших масштабах фотохромные покрытия, оптические фотохромные линзы. Несмотря на это, в литературе и патентной информации по-прежнему немного сведений об уже разработанных фотоуправляемых органических соединениях, характеристики которых отвечали бы практическим целям применения, например, фотоуправляемой ассоциации с ДНК. Генерирование активной компоненты в биологических исследованиях in situ представляется достаточно сложным для реализации процессом, предъявляющим высокие требования к фотохромной компоненте, однако имеющим высокий потенциал применения, открывая путь к получению «интеллектуальных» лекарственных препаратов. Цель работы. Цель исследования состояла в разработке методов синтеза гетероциклических аналогов стильбена, содержащих ‒ орто-стирилзамещенных N-гетероциклов, исследовании фотохимических реакций полученных соединений, изучении влияния среды и агрегатного состояния на их оптические и фотохимические свойства и изучении биологической активности продуктов фототрансформаций синтезированных в работе стирилгетероциклов. Научная новизна. Разработаны способы получения неописанных ранее орто-стирилзамещенных N-гетероциклов. Показано, что облучение растворов стирилгетероциклов приводит к протеканию трех типов фотореакций – фотоизомеризации, [2+2]-фотоциклоприсоединения и внутримолекулярной циклизации. Установлена возможность влияния на направление фототрансформаций стирилгетероциклов путем изменения длины волны облучения, концентрации субстрата в облучаемом растворе, варьирования заместителей в молекуле стирилгетероцикла. Обнаружен редкий пример обратимой регио- и стереоселективной реакции [2+2]- фотоциклоприсоединения, протекающей при непродолжительном облучении стирилазинов без использования каталитических или иных добавок, с образованием одного из одиннадцати возможных производных циклобутана - как в растворе, так и в твердом состоянии. Найдены условия протекания внутримолекулярной реакции фотоциклизации гетеростильбенов, установлен механизм данной реакции, позволяющий отнести ее к электроциклическим процессам. Продемонстрировано, что фотоиндуцированная внутримолекулярная циклизация производных 2-стирилбензотиазола открывает простой и доступный метод синтеза поликонденсированных гетероароматических катионов, обладающих цитотоксической активностью в отношении четырех линий опухолевых клеток человека.