Селективные модификации 4Н-пиранов и их производных как метод синтеза сопряженных и полициклических структур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Симбирцева Алена Евгеньевна

• Симбирцева Алена Евгеньевна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Симбирцева Алена Евгеньевна

ВВЕДЕНИЕ

1 СИНТЕЗ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТИЛЕНПИРАНОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1 Синтез метиленпиранов и их производных

1.1.1 Методы синтеза 2-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-4#-пиранов

1.1.2 Методы синтеза 2-метилен-1,2-дигидропиридинов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов

1.2 Химические свойства метиленпиранов и их производных

1.2.1 Химические свойства 4-метилен-4#-пиранов

1.2.2 Химические свойства 2-метилен-1,2-дигидропиридинов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов

1.2.3 Химические свойства 2-метилен-1,2-дигидропиридинов

1.3 Практическое применение 4-метилен-1,4-дигидропиридинов

2 НОВЫЕ МЕТОДЫ МОДИФИКАЦИИ 4Я-ПИРАНОВ

(ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ)

2.1 Селективные методы модификации 2,6-дициано-4-пирона для синтеза новых гетероциклических ансамблей

2.2 Синтез и химические свойства 4-оксо-6-стирил-4#-пиран-2-карбонитрилов

2.3 Синтез сопряженных производных 4-пирона на основе 2-(2-(диметиламино)винил)-4#-пиран-4-онов

2.4 Функционализация 4-метилен-4#-пиранов с помощью реакции енаминирования

2.5 Функционализация 4-метилен-1,4-дигидропиридинов с помощью реакции енаминирования

2.6 Енаминирование пиридонов как метод синтеза полициклических систем

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Селективные модификации 4Н-пиранов и их производных как метод синтеза сопряженных и полициклических структур»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и степень разработанности темы исследования

4-Пироны представляют собой важный класс соединений, широко распространенных среди природных веществ, которые также возможно получить простыми препаративными методами из коммерчески доступных субстратов или путем переработки углеводов как возобновляемых ресурсов. К важным представителям данного класса соединений относятся хелидоновая кислота, дегидрацетовая кислота, а также лактон триацетовой кислоты, которые рассматриваются как привлекательная основа для конструирования широкого ряда молекул с полезными биологическими и фотофизическими свойствами. Наиболее характерной реакцией для 4-пиронов, определившей их важную роль в органическом синтезе, является взаимодействие с нуклеофилами, которое приводит к раскрытию кольца и последующему образованию новой гетероциклической системы. При этом селективная функционализация боковых групп в 4-пиронах остается плохо изученным направлением, особенно для субстратов, содержащих несколько акцепторных заместителей.

Актуальность исследования связана с тем, что 4-пироны представляют собой ключевые субстраты для синтеза сопряженных структур, таких как 4-метилен-4#-пираны и их азапроизводные, 4-метилен-1,4-дигидропиридины. Наиболее изученными из числа 4-метилен-4Н-пиранов являются соединения на основе 4-(дицианометилен)-2-метил-6-(4-диметиламиностирил)-4Н-пирана ^СМ). Их популярность обусловлена привлекательными фотофизическими свойствами, такими как высокий квантовый выход, большой Стоксов сдвиг, испускание в красной и ближней ИК области, а также фотостабильность. Данные особенности определили широкое использование сопряженных 4-метилен-4Н-пиранов в различных направлениях органической электроники и в области создания биосенсорных материалов (допанты в органических светодиодах, красители в солнечных батареях, красители для диагностики различных заболеваний). К природным аналогам метиленпиранов и их азапроизводных относятся азафилоны (например, Chaetoviridin В) и беталаины, которые являются природными красителями и проявляют широкий спектр полезных биологических свойств (противоопухолевая активность, антиоксидантная активность).

Несмотря на активное развитие химии данных соединений, основным методом получения сопряженных 4-метилен-4Н-пиранов является конденсация 2,6-диметил-4-метилен-4Н-пиранов с различными альдегидами по метильным группам. Однако, эта реакция обладает низкой селективностью, что ограничивает доступ к несимметричным

производным. Таким образом, разработка новых селективных методов синтеза 4-метилен-4#-пиранов и их азапроизводных является важной задачей для исследователей.

С другой стороны, функционализация боковых заместителей может открыть доступ к новым полициклическим ансамблям на основе 4-пиронов и пиридинов. Так, 2,6-бис(гетарил)пиридины нашли широкое применение в качестве лигандов для синтеза комплексных соединений, используемых в различных направлениях органического материаловедения.

В данной работе ключевыми молекулами, на основе которых предложены новые методы функционализации 4#-пиранов, являются 2,6-дизамещенные-4#-пиран-4-оны. При этом в качестве исходных молекул преимущественное внимание уделено доступным субстратам, таким как хелидоновая кислота, лактон триацетовой кислоты, 2,6-диметил-4-пирон. Первый подход к синтезу функционализированных пиранов включает в себя получение активных билдинг-блоков, нитрилов хелидоновой и 6-стирилкомановой кислот, с последующими реакциями по боковым заместителям с нуклеофилами и 1,3-диполями и с раскрытием пиронового кольца. Второй подход основан на реакции енаминирования 2-метил-4#-пиранов и замещении диметиламиногруппы, что позволяет выйти на новые сопряженные 4#-пираны, которые представляют интерес в качестве флуорофоров с переключаемыми свойствами. Кроме того, данная стратегия может быть распространена на пиридоновые производные, в том числе для синтеза полициклических структур, перспективных с точки зрения биологической активности.

Цель диссертационной работы - разработка селективных методов модификации 4#-пиранов и их производных для синтеза новых сопряженных и полициклических структур как перспективных флуоресцентных и биоактивных соединений. Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Осуществить синтез нитрилов хелидоновой и 6-стирил-4-пирон-2-карбоновой

кислот.

2. Изучить селективные трансформации нитрилов хелидоновой и 6-стирил-4-пирон-2-карбоновой кислот, затрагивающие боковые заместители и пирановое кольцо, для синтеза новых гетероциклических ансамблей.

3. Разработать методы енаминирования метилзамещенных 4#-пиранов и их производных.

4. Осуществить реакции полученных енаминированных продуктов с различными С- и ^нуклеофилами для синтеза новых сопряженных систем.

5. Изучить фотофизические свойства полученных сопряженных 4Н-пиранов и их производных, установить основные закономерности влияния структуры на оптические свойства.

6. Исследовать внутримолекулярный вариант реакции енаминирования/сопряженного присоединения пиридонов для получения полициклических структур.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования.

Найдены селективные реакции 2-циано-4-пиронов по цианогруппе, включающие реакции [3+2]-циклоприсоединения с азидами, окисями нитрилов, а также трансформации с гидроксиламином. На основе 2,6-дициано-4-пирона осуществлен синтез как симметричных, так и несимметричных гетероциклических ансамблей. Взаимодействие 2,6-бис(гетарил)-4-пиронов с аммиаком проходит с раскрытием гетероциклического кольца и приводит к получению 2,6-бис(гетарил)-4-гидроксипиридинов.

Обнаружено, что 6-стирил-2-циано-4-пироны способны вступать в хемоселективные реакции [3+2]-циклоприсоединения по стирильному фрагменту со стабилизированными азометин-илидами, что приводит к образованию новых циклоаддуктов, содержащих пирролидиновый фрагмент.

Показано, что реакция енаминирования с помощью диметилацеталя NN диметилформамида (ДМА-ДМФА) является простым и удобным методом селективной функционализации 4-пиронов, 4-метилен-4Н-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов для синтеза новых сопряженных структур. Обнаружено, что диметиламиновинильные производные обладают высокой реакционной способностью и легко вступают в реакции сопряженного присоединения с различными N и С-нуклеофилами.

Изучены основные закономерности в изменении фотофизических свойств енаминированных 4-пиронов, 4-метилен-4Н-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов. Количество диметиламиновинильных групп и природа акцепторных заместителей в С-4 положении гетероциклического кольца существенно влияет на интенсивность эмиссии и квантовый выход, а наилучшие результаты демонстрируют производные, содержащие две енаминогруппы и остаток Ж,#-диэтилтиобарбитуровой кислоты в С-4 положении.

Обнаружено, что енаминированные 4-метилен-1,4-дигидропиридины демонстрируют кристаллическую упаковку, отличную от 4-метилен-4Н-пиранов, и вращение заместителя в С-4 положении относительно экзоциклической двойной связи.

Показан синтетический потенциал реакции енаминирования как простого и эффективного способа получения 1,8-нафтиридинов из 4-пиридон-3-карбоксамидов и 4-амино-2-пиридонов.

Практическая значимость результатов.

Разработаны удобные и масштабируемые методы синтеза новых билдинг-блоков, 2,6-дициано-4-пирона и 6-стирил-2-циано-4-пиронов.

Cелективное енаминирование/сопряженное присоединение для 4-пиронов, 4-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов позволяет конструировать новые перспективные флуорофоры без сложных синтетических трансформаций.

Полученные 2,6-бис(диметиламино)-4-метилен-4#-пираны показывают высокие квантовые выходы (до 69%) в сочетании с большим Стоксовым сдвигом (до 159 нм). Для енаминированных 4-пиронов характерен сольватохромизм и сильный флуорохромизм, при этом максимальный квантовый выход флуоресценции проявляется в протонных растворителях. Енаминированное производное 4-трицианоаллилиден-1,4-дигидропиридина проявляет эмиссию, вызванную агрегацией, при 688 нм.

Найденные селективные модификации, приводящие к ранее неизвестным гетероциклическим ансамблям и полициклическим структурам, осуществлены на основе простых и доступных молекул, таких как хелидоновая кислота и лактон триацетовой кислоты.

Методология и методы исследования. В работе применялись современные методы органического синтеза и представления о реакционной способности органических соединений. Поиск литературных данных проводился в базах данных SciFinder, Reaxys, Web of Science и Scopus. Для установления строения и подтверждения чистоты полученных соединений использовали спектроскопию ЯМР 1Н и 13С, ИК спектроскопию, рентгеноструктурный анализ, элементный анализ и масс-спектрометрию высокого разрешения. Изучение оптических свойств (спектров поглощения и флуоресценции) проводились в соответствии со стандартными методиками.

Положения, выносимые на защиту:

1. Получение 2,6-дицианометилен-4-пирона и 6-стирил-2-циано-4-пиронов, а также селективные методы функционализации с участием боковых заместителей.

2. Селективное енаминирование 4-пиронов, 4-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов с помощью ДМА-ДМФА.

3. Изучение реакций сопряженного присоединения енаминированных 4-пиронов, 4-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов с различными нуклеофилами.

4. Изучение и систематизация фотофизических свойств сопряженных 4-пиронов, 4-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-1,4-дигидропиридинов.

5. Синтез полициклических структур с помощью реакции енаминирования 4- и 2-пиридонов с последующей внутримолекулярной циклизацией.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работы представлены на Международной конференции «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (Екатеринбург, 2018), Российской молодёжной научной конференции с международным участием «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2021, 2022), Школа-конференция молодых ученых «Органическая химия: Традиции и Современность» (Домбай, 2023), XIII International Conference on Chemistry for Young Scientists "Mendeleev 2024", (Санкт-Петербург, 2024).

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (гранты № 18-13-00186 и № 22-73-10236).

Личный вклад автора состоял в поиске и систематизации литературных данных, планировании и проведении экспериментов, осуществлении фотофизических исследований, в анализе и интерпретации полученных результатов, а также в подготовке публикаций на их основе.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ и Аттестационным советом УрФУ для публикации результатов диссертационных исследований, и индексируемых библиографическими базами данных Web of Science и Scopus, 1 патент и 5 тезисов докладов, представленных на всероссийских и международных конференциях.

Структура диссертации. Диссертационная работа выполнена на 215 страницах машинописного текста, включает в себя введение, литературный обзор (глава 1), обсуждение полученных результатов (глава 2), экспериментальную часть (глава 3), заключение, списки сокращений и условных обозначений и цитируемой литературы. Диссертация содержит 99 схем, 25 таблиц, 25 рисунков. Библиографический список цитируемой литературы содержит 146 наименований.

Благодарности. Автор выражает благодарность и признательность своим научным руководителям, д.х.н., профессору Сосновских Вячеславу Яковлевичу и к.х.н. Обыденнову Дмитрию Львовичу, за формирование научного подхода, а также за ценные советы в написании диссертационной работы; всем сотрудникам кафедры органической химии ИЕНиМ УрФУ за дружественную атмосферу в коллективе и взаимопомощь; сотрудникам ЦКП САОС под руководством к.х.н. Кодесса Михаила Исааковича за проведение ЯМР исследований (ИОС УрО РАН); группе элементного анализа ИОС УрО РАН, к.х.н. Щур Ирине Викторовне за проведение элементного анализа; к.х.н. Слепухину

Павлу Александровичу за проведение рентгеноструктурных исследований (ИОС УрО РАН); сотрудникам лаборатории комплексных исследований и экспертной оценки органических материалов ХТИ УрФУ под руководством к.х.н., доцента Ельцова Олега Станиславовича за запись ЯМР; к.х.н. Корневу Михаилу Юрьевичу за проведение квантово-химических расчетов.

1 СИНТЕЗ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТИЛЕНПИРАНОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

4-Пироны являются широко распространенными структурами и методы их синтеза и химические свойства ранее были рассмотрены в литературе [1, 2]. Кроме того, сопряженные структуры на основе 4-пиронов обычно не демонстрируют ценных фотофизических свойств, что существенно ограничивает к ним интерес с точки зрения методов функционализации и практического применения [3]. По этой причине литературный обзор в данной диссертационной работе посвящен 4-метилен-4#-пиранам и 4-метилен-1,4-дигидропиридинам, а также для сравнения рассмотрены их изомеры, содержащие экзоциклическую двойную связь во 2-м положении. Данным структурам в последнее время уделяется все больше внимания в связи с их практическим применением и уникальными фотофизическим свойствами.

Раздел 1.1 посвящен синтезу 2-метилен-2#-пиранов и 4-метилен-4#-пиранов, а также 2-метилен- и 4-метилендигидропиридинов. Особое внимание уделено химическим свойствам данных соединений (раздел 1.2), которые позволяют модифицировать гетероциклическое кольцо. В случае 4-метилен-4#-пиранов рассмотрены реакции, сопровождающиеся раскрытием пиранового кольца под действием нуклеофилов. В разделе, посвященном химическим свойствам 4-метилен-1,4-дигидропиридинов и 2-метилен-1,2-дигидропиридинов, представлены трансформации, в которых данные соединения выступают в основном в качестве промежуточных активных интермедиатов -алкилидендигидропиридинов. Также в литобзоре рассмотрено практическое применение 4-метилен-1,4-дигидропиридинов в различных областях.

1.1 Синтез метиленпиранов и их производных

1.1.1 Методы синтеза 2-метилен-4#-пиранов и 4-метилен-4#-пиранов

Основной реакцией для получения 4-метилен-4#-пиранов является конденсация Кневенагеля 4-пиронов с соединениями, содержащими активный метиленовый фрагмент. В качестве СН2-активных соединений чаще всего используют субстраты, содержащие две электроноакцепторные группы, например производные малоновой кислоты, барбитуровой и тиобарбитуровой кислот, а также индандион и его продукты конденсации. В качестве исходной молекулы выступает доступный 2,6-диметил-4#-пиран-4-он (1), который кипятят в уксусном ангидриде для проведения конденсации Кневенагеля (Схема 1.1), что приводит к 4-метилен-2,6-диметил-4#-пиранам 2 [4]. Полученные 4#-пираны 2 далее

вовлекаются в реакцию конденсации по двум или одной метильным группам с разнообразными ароматическими альдегидами, преимущественно содержащими донорные фрагменты для улучшения фотофизических свойств. Обычно реакции протекают в основно-катализируемых условиях под действием пиперидина и кипячении в ацетонитриле и включают конденсацию по двум метильным группам [5]. Данный метод является общим для синтеза сопряженных 4-метилен-4#-пиранов. Важно отметить, что монофункционализированные продукты достаточно труднодоступны и методы их синтеза очень ограничены из-за низкой селективности реакции и сложности разделения продуктов. Так, например, для синтеза БСМ существует методика синтеза с использованием ортофосфорной кислоты, но выход продукта составляет всего 11% [6].

АгСНО

О^Ме Р'Рег1с1'пе Аг МеСЫ

Ме,М

О

Л

Б

Л.

Нгд= (ЧС^СМ ЕЮ2С.

МеМ ЫМе ЕИЧ МЕ1

-СМ сАА, <АА> о<

Схема 1.1

Возможной стратегией является использование несимметричных 2-метил-4-пиронов, но такие субстраты требуют многостадийных методов получения, что серьезно ограничивает их применение [7, 8]. Одним из распространенным несимметричных субстратов является 2-трет-бутил-6-метил-4-пирон (7), который синтезируют конденсацией ацетилацетона 4 и метилового эфира пивалевой кислоты 5 в глиме с последующей внутримолекулярной циклизацией образующегося трикетона 6. Последующее взаимодействие с малононитрилом и ароматическими донорными альдегидами приводит к сопряженным производным 9. 2-Стирил-4-пироны обычно не вступают в конденсацию Кневенагеля из-за конкурирующих процессов сопряженного

присоединения, но использование 4-пиронтиона 11 позволяет получить необходимые структуры 12 (Схема 1.2).

Ме

0 0 О

ЫаН

ООО

ОМе топод1уте

Н2504 Ме 0°С

СН2(СМ)2 Ас20

, АгСНО Ру

Аг МеСМ А, 24 11

О Ме 8, 80%

А, 4 Ь

Схема 1.2

4-Дицианометилен-4#-пираны и их производные получили широкое применение в различных прикладных исследованиях в качестве красителей для биовизуализации [9], солнечных батарей [10], нелинейных оптических материалов [11], допантов в органических светодиодах [12] и флуоресцентных хемосенсоров [13]. При этом особую ценность представляют именно их несимметричные производные, поскольку они демонстрируют более высокие квантовые выходы флуоресценции по сравнению с симметричными метиленпиранами.

Помимо 4-пиронов исходными субстратами для синтеза 4-метилен-4#-пиранов могут являться 2,6-дизамещенные соли пирилия. В работе [14] представлен метод получения пириленов с переключаемым окислительно-восстановительным потенциалом, основанный на сочетании солей пирилия и карбенов (Схема 1.3). Реакция протекает в мягких условиях и селективно по С-4 положению гетероциклического кольца.

Для проведения превращения оказалось важным использование двух эквивалентов карбена. На первой стадии карбен 14 присоединяется в С-4 положение пирилиевого кольца с образованием интермедиата Ш-1, а затем второй эквивалент карбеновой частицы выполняет функции основания и отщепляет протон, в результате чего образуются соответствующие пирилены 15. Данный подход может быть распространен на серию различных стабильных карбеновых частиц, что позволяет получить продукты 15 с высокими выходами. В работе также показано, что пирилены 15 могут быть использованы в качестве новых фотокатализаторов для реакции [2+2]-циклоприсоединения, восстановительной активации арилгалогенидов и сульфонамидов с помощью последовательных процессов переноса электронов, индуцированных видимым светом. Окислительно-восстановительные свойства этого нового класса молекул очень хорошо коррелируют с ^-акцепторными свойствами соответствующих карбенов. В то время как пирилиевый фрагмент действует как хромофор, карбеновый фрагмент может настраивать окислительно-восстановительные свойства и стабилизировать соответствующие радикалы.

X. /У

% О

©

13 ВР4

X,

ТНР, гл.

14

К О К

15 |* = Р11, Г-Ви 52-82%

Мее

Мее

К = 78% РЬ, 67%

ГЛ

Мее

Мее

□¡рр

Мее

Мее

= №и, 72% Р11, 52%

К = *-Ви, 82% Р1п, 82%

Р = *-Ви, 68% РЬ, 70%

Схема 1.3

На основе солей пирилия могут быть получены 2,2',6,6'-тетракис[фенил]-4,4'-дипиранилидены по реакции Виттига [15, 16]. В данном случае перхлорат пирилия 16 на первой стадии реагирует с н-трибутилфосфином в ацетонитриле, что приводит к образованию фосфониевой соли, которая затем подвергается обработке диизопропилэтиламином (Схема 1.4). В результате образуются симметричные дипиранилиденовые производные 17. Низкие выходы продуктов (18-24%) объясняются протеканием побочных реакций из-за высокой энергии верхней заполненной

молекулярной орбитали (ВЗМО). 2,2',6,6'-Тетракис[4-(диметиламино)фенил]-4,4'-дипиранилиден 17Ь обладает чрезвычайно высоко расположенным энергетическим уровнем ВЗМО близким к 4.0 эВ ниже уровня вакуума. Благодаря своей термической стабильности соединение 17Ь применимо для вакуумного осаждения, что позволяет его использовать в объемном легировании для разработки органических термоэлектрических материалов п-типа и контактном легировании для снижения контактного сопротивления в органических полевых транзисторах и-типа.

©

17а: R1 = R2= ОМе 17Ь: R1 = NMe2, R2 = Н

Схема 1.4

Синтез бипиранилиденовых систем может быть основан на объединении двух пиранов в единую сопряженную систему через гетероциклический линкер. В работе [17] из перхлората 2,6-диарилпирилия 18 образуется соответствующий диэтилфосфонат 19 путем взаимодействия исходной соли с диэтилфосфитом натрия, который образуется in situ (Схема 1.5). Далее по реакции Хорнера-Уодсворта-Эммонса между карбанионом, полученным из диэтилфосфоната 19 и 1-метил-2,5-диформилпиррола, синтезированы бипиранилидены 20, объединенные пиррольным линкером. Эти производные проявляют электронодонорные свойства и могут применяться как потенциальные легирующие добавки n-типа для органических термоэлектриков.

(ЕЮ)2РН №Н К1 ТНР

18а: Р1 = Я2 = Н 18Ь: I*1 = Я2 = ОМе 18с: К1 = ММе2, К2 = Н

ТНР

1ХК

о Ме

20

33-84 %

Схема 1.5

В качестве центрального гетероцикла в линкере помимо 1-метилпиррола могут использоваться и другие гетероциклические системы, например, 3,4-этилендиокситиофен или 2,2'-бис(3,4-этилендиокситиофен) [18]. Соединения 22 и 23 получают из диэтилфосфоната 21 и соответствующих диальдегидов (Схема 1.6).

Р11 _ РИ

оЧч °ч Я ^о э

22, 38 %

1) п-ВиЫ

2) Г~

0=Р

ОНС

// \\

сно

ТНР

или

23, 57 %

Схема 1.6

Помимо прямых методов синтеза 4-метилен-4#-пиранов из 4-пиронов и солей пирилия известны трансформации на основе АКЯОЯС механизма. В работе [19] описана реакция, в которой образуется 4-метилен-4#-пиран 27, но только на одном примере. На

первой стадии 2,6-бис(трет-бутил)-4-метилпирилий перхлорат 24 подвергается двойному формулированию по реакции Вильсмейера-Хаака и последующей обработкой перхлоратом натрия (Схема 1.7). Перхлорат 25 при обработке щелочью в дихлорметане в течение 30 минут дает диальдегид 26 в результате гидролиза. Но при выдерживании реакционной смеси с раствором щелочи в течение более длительного времени (30 ч) образуется продукт рециклизации 27 с выходом 60%.

N611

Ме 1)РОС13, ОМР О'

0-5 °С, 1 И [| 2) 90-95 "С, 1

^Ви^О^Ч-Ви 3) МаСЮ4, Н20

о. 0 2 11

24 СЮ4

Е120, Н20 ГЛ., 30 И

^Ви О 27, 60 %

ЫаОН

СН2С12, Н20 гХ„ 30 птп

^Ви О т-Ви 26, 84 %

Схема 1.7

2-Метилен-2#-пираны в отличие от 4-метилен-4#-пиранов являются довольно редкими системами, поскольку в литературе было найдено всего 3 работы по синтезу данных соединений. Это связано с низкой стабильностью полученных структур согласно данным квантово-химических расчетов [20]. Если последние соединения в основном получают путем модификации положения С-4 исходного пирона, то конструирование 2-метилен-2#-пиранов основано на трансформации ациклических молекул.

В работе [21] описан металл-катализируемый синтез 2#-пиранов из 3-оксопент-4-еннитрилов 28 и ацетиленов. В качестве катализатора в данных трансформациях использовались комплексы на основе хлорида родия и ацетата меди. Исходный 3-оксопент-4-еннитрил 28 при реакции с различными дизамещенными ацетиленами давал 2#-пираны 29 (Схема 1.8), а при реакции с метил ацетиленкарбоксилатами, содержащими гидроксильную группу в С-4 положении, протекала циклизация с образованием фуро[3,4-¿]пиранов 30. Данный подход к синтезу 2#-пиранов является атомоэкономичным и охватывает большой спектр легкодоступных исходных субстратов.

Ме02С—

ОН

[Ср*1Ч11С12]2

Си(ОАс)2 Мп(0Ас)3-2Н20 ОСЕ, 100 °С, 12 И

[Ср*[Ч11С12]2

Си(ОАс)2 Мп(0Ас)3-2Н20 К' ОСЕ, 100 °С, 12 11

Р3, Н4 = А1к, Аг, сус!е

29

65-84 %

Р3, Н4 = Аг, А1к

32 примера

Схема 1.8

Получение 2-дицианометилен-2#-пирана описано в статье [22] на единственном примере, поскольку выделен он в качестве побочного продукта реакции. Пиран 33 образуется через реакцию конденсации 2-(1-хлорэтилиден)пропандинитрила 32 с 3-фенилацетилацетонатом таллия (I) 31, но с низким выходом (Схема 1.9).

СМ

+ Ме

СМ Е120 гЛ., 12 1п

С1

32 33, 14%

Схема 1.9

Синтез инданон-конденсированных 2-метилен-2#-пиранов осуществлен из алкинилкетонов реакцией, катализируемой пиперидином [23]. Электрофильный алкинилкетон 34 подвергается 1,4-присоединению с вторичным амином с образованием интермедиата Ш-2 (Схема 1.10), который при нагревании циклизуется в Ш-3. Гидролиз аминогруппы вызывает миграцию ж-связи с образованием аллена Ш-4, который легко подвергается 6ж-электроциклизации, что приводит к получению 2-метилен-2#-пиранов 35.

р1репсНпе Н20

Р11Ме, 50 °С 8-12 II х

35

13-80% 13 примеров

Н20

- НМК2

т-4

Х= Н, ОМе, Р

К1 = п-Ви, сус1оргору1, сус1оЬеху1

Н2 = РИ, р-МеОС6Н4, р-СР3С6Н4, 81(/-Рг)3

Схема 1.10

1.1.2 Методы синтеза 2-метилен-1,2-дигидропиридинов и 4-метилен-1,4-

дигидропиридинов

4-Метилен- 1,4-дигидропиридины и 2-метилен- 1,2-дигидропиридины являются родственными структурами по отношению к пиранам. Основным методом их синтеза является замена атома кислорода на атом азота в гетероциклической системе соответствующих метиленпиранов с помощью реакции раскрытия гетероциклического кольца.

Для получения #-алкилзамещенных-4-метилен- 1,4-дигидропиридинов 37 используется методика с кипячением исходных 4-метиленпиранов 36, содержащих акцепторный заместитель в 4 положении, с алкиламинами в ацетонитриле (Схема 1.11) [24]. При этом ввести таким образом ариламины в пирановое кольцо не удается. Получение #-фенилзамещенных пиридинов описано в работе [25] на примере #-фенил-2,6-диметил-4-дицианометилен-1,4-дигидропиридина 38 без указания детальных условий. Для проведения превращения требуется нагревание исходного 4-дицианометилен-4#-пирана 36 без растворителя с избытком анилина, в результате продукт образуется с низким выходом.

38,20% 37

Схема 1.11

Еще одна методика введения анилина в пирановый цикл предложена авторами работы [26], но только на одном примере. Для этого исходный 3-(2,6-диметил-4#-пиран-4-илиден)-2-фенил-1-пропен-1,1,3-трикарбонитрил 39 кипятят с анилином в толуоле в атмосфере азота в течение 12 ч (Схема 1.12).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Симбирцева Алена Евгеньевна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Obydennov D. L. Triacetic acid lactone as a bioprivileged molecule in organic synthesis / D.L. Obydennov, A.I. El-Tantawy, V.Y. Sosnovskikh // Men. Comm. - 2019. - V. 29, № 1. - Pp. 1-10.

2. Usachev B. I. 2-Cyano-6-(trifluoromethyl)-4H-pyran-4-one: A novel versatile CF3-containing building block / B.I. Usachev, D.L. Obydennov, G.-V. Roschenthaler [et al.] // J. Flu. Chem. - 2012. - V. 137. - Pp. 22-26.

3. Pecourneau, J. Synthesis and photoswitching properties of bioinspired dissymmetric y-pyrone, an analogue of cyclocurcumin / J. Pecourneau, R. Losantos, A. Monari [et al.] // J. Org. Chem. - 2021. - V. 86. - Pp. 8112-8126.

4. Zhang, Y. -H. Preparation of 4-dicyanomethylene-2,6-distyryl-4H-pyran derivatives, their functional polystyrenes and study of their different aggregation induced emission behaviors / Y.-H. Zhang, P.-Y. Gu, J.-B. Zhou [et al.] // J. Mater. Chem. C - 2014. - V. 2. - Pp. 2082-2088.

5. Tong, H. Aggregation-Induced Emission of 4-Dicyanomethylene-2,6-Distyryl-4H-pyran / H. Tong, M. HauBler, Y.-Q. Dong [et al.] // J. Chin. Chem. Soc. - 2006. - V. 53, № 1. - Pp. 243-246.

6. Hammond, P. R. Laser dye DCM, its spectral properties, synthesis and comparison with other dyes in the red / P.R. Hammond // Optics Comm. - 1979. - V. 29, № 3. -Pp. 331-333.

7. El-Ghanam, A. M. New route synthesis of styryl pyrones: High yield synthesis, reactions and spectral properties of 2-phenyl-6-styryl-4-pyrones / A.M. El-Ghanam // J. Chem. Res. - 2005. - V. 10. - Pp. 654-657

8. Zhao, G. Facile preparation and investigation of the properties of single molecular POSS-based white-light-emitting hybrid materials using click chemistry / G. Zhao, Y. Zhu, S. Guang [et al.] // New J. Chem. - 2018. - V. 42. - Pp. 555-563.

9. Dong, L. Supramolecular Assembly of TPE-Based Glycoclusters with Dicyanomethylene-4H-pyran (DM) Fluorescent Probes Improve Their Properties for Peroxynitrite Sensing and Cell Imaging / L. Dong, M. Fu, L. Liu [et al.] // Chem. Eur. J. - 2020. - V. 26, № 63. - Pp. 14445-14452.

10. Bonomo, M. New pyran-based molecules as both n- and p-type sensitizers in semi-transparent Dye Sensitized Solar Cells / M. Bonomo, A. Carella, F. Borbone [et al.] // Dyes Pigm. - 2020. - V. 175. - Pp. 108140.

11. Levchenko, K. S. Synthesis of unsymmetrical 2-(2-vinyl-4#-chromen-4-ylidene)malononitrile dyes via Knoevenagel reaction / K.S. Levchenko, K.A. Chudov, E.V. Zinoviev [et al.] // Tetrahedron Lett. - 2019. - V. 60. - Pp. 1505-1508.

12. Changa, Y. J. Highly efficient red fluorescent dyes for organic light-emitting diodes / Y. J. Changa, T. J. Chow // J. Mater. Chem. - 2011. - V. 21. - Pp. 3091-3099.

13. Ma, J. Probing hydrazine with a near-infrared fluorescent chemodosimeter / J. Ma, J. Fan, H. Li [et al.] // Dyes Pigm. - 2017. - V. 138. - Pp. 39-46.

14. Antoni, P. W. Pyrylenes: A New Class of Tunable, Redox-Switchable, Photoexcitable Pyrylium-Carbene Hybrids with Three Stable Redox-States / P.W. Antoni, M.M. Hansmann // J. Am. Chem. Soc. - 2018, - V. 140, № 44. - Pp. 14823-14835.

15. Matsuo, T. A Novel N-Type Molecular Dopant with a Closed-Shell Electronic Structure Applicable to the Vacuum-Deposition Process / T. Matsuo, K. Kawabata, K. Takimiya // Adv. Mater. - 2024. - V. 36, № 15. - Pp. 2311047.

16. Reynolds, G. A. Some reactions of 4#-pyrylium salts with tributylphosphine and with tertiary amines / G. A. Reynolds, C. H. Chen // J. Het. Chem. - 1981. - V. 18, № 6. - Pp. 1235-1237.

17. Matsuo, T. Highly Electron-Donating Bipyranylidene Derivatives: Potential n-Type Dopants for Organic Thermoelectrics / T. Matsuo, K. Kawabata, K. Takimiya // Adv. En. Sust. Res. - 2021. - V. 2, № 11. - Pp. 2100084.

18. Matsuo, T. Effects of Conformation on Doping Efficiency in ж-Extended Bipyranylidene Molecules: Relationship between Molecular Structure and Electron-Doping Ability for Developing n-Type Organic Thermoelectrics / T. Matsuo, K. Kawabata, K. Takimiya // Bull. Chem. Soc. Jap. - 2022. - V. 95, № 7. - Pp. 1047-1053.

19. Курдюков, В. В. Неожиданная перегруппировка ANRORC в пирановом цикле / В. В. Курдюков, И. В. Курдюкова // Хим. Гетероцикл. Соед. - 2022. - V. 58, № 6. -Pp. 342-344.

20. Hampel, F. Relative stabilities of pyrylium anhydrobases (a/y-methylenepyrans) and their N-methylpyridinium congeners / F. Hampel, D. Wilhelm, P. von R. Schleyer // Tetrahedron - 1992. - V. 48, № 33. - Pp. 6799-6806.

21. Yan, K. Rhodium-Catalyzed Regioselective C—O and C—C Bonds Formation of 3-Oxopent-4-enenitriles with Alkynes for the Synthesis of Polysubstituted 2#-Pyrans / K. Yan, X. Liu, J. Wen [et al.] // Chin. J. Chem. - 2024. - V. 42, № 17. - Pp. 1986-1992.

22. Hartke, K. Zur Tautomerie von O-Alkylidenpropandinitril- und O-Alkylidencyanamid Gruppen in O-substituierten Acetylacetonen / K. Hartke, W.F. Richter, T. Kampchen // Chem. Ber. - 1989. - V. 122. - Pp. 669-675.

23. Rajapaksa, K. J. W. Cascade Reactions of Alkynyl Ketones and Amides to Generate Unsaturated Oxacycles and Aromatic Carbocycles / K.J.W. Rajapaksa, H.Y. Wong, D. Lee // Chem. - Eur. J. - 2024. - V. 30, № 65. - Pp. e202403270.

24. Boonsin, R. Development of rare-earth-free phosphors for eco-energy lighting based LEDs / R. Boonsin, G. Chadeyron, J.P. Roblin, D. Boyer, R. Mahiou // J. Mater. Chem. C - 2015. - V. 3. - Pp. 9580-9587.

25. Kato, H. Non-benzenoid aromatic heterocycles. III. Conversion of 4-pyrone derivatives into 4-pyridone derivatives / H. Kato, T. Ogawa, M. Ohta // Bull. Chem. Soc. Jpn -1960. - V. 33. - Pp. 1468-1469.

26. Pan, C. Type I photosensitizer based on AIE chromophore tricyano-methylene-pyridine for photodynamic therapy / C. Pan, W. Zhao, X. Zhao [et al.] // Green Chem. Eng. -2023. - V. 4, № 3. - Pp. 324-330.

27. Vanallan, J. A. Reactions of 4-dicyanomethylenepyrans with hindered primary amines / J. A. Vanallan, G. A. Reynolds // J. Het. Chem. - 1971. - V. 8, № 3. - Pp. 367-371.

28. Fujita, R. Reaction of pyridinium and quinolinium salts having the leaving group at the 2- or 4-position with active methylene compounds / R. Fujita, M. Hoshino, Y. Tojyo [et al.] // Yakugaku Zasshi - 2006. - V. 126, № 2. - Pp. 99-108.

29. Dimitriev, O. P. Substrate-induced self-assembly of donor-acceptor type compounds with terminal thiocarbonyl groups / O.P. Dimitriev, K.P. Grytsenko, P.M. Lytvyn [et al.] // Thin Solid Films - 2013. - V. 539. - Pp. 127-133.

30. Wurthner, F. Hydrogen-Bond-Directed Head-to-Tail Orientation of Dipolar Merocyanine Dyes: A Strategy for the Design of Electrooptical Materials / F. Wurthner, J. Schmidt, M. Stolte, R. Wortmann // Angew. Chem. Int. Ed. - 2006. - V. 45, № 23. - Pp. 38423846.

31. Fedin, V. V. Reactions of Trifluorotriacetic Acid Lactone and Hexafluorodehydroacetic Acid with Amines: Synthesis of Trifluoromethylated 4-Pyridones and Aminoenones / V.V. Fedin, S.A. Usachev, D.L. Obydennov, V.Y. Sosnovskikh // Molecules -2022. - V. 27. - Pp. 7098.

32. Shishlikova, M. A. Directed Synthesis of Regioisomeric Monoaryl-Substituted Pyridines Containing a Tricyanobutadiene Fragment and Study on Their Optical Properties / M.A. Shishlikova, M.Yu. Ievlev, I.N. Bardasov, O.V. Ershov // ChemistrySelect. - 2021. - V. 6, № 22. - Pp. 5552-5558.

33. Antoni, P. W. Organic Four-Electron Redox Systems Based on Bipyridine and Phenanthroline Carbene Architectures / P.W. Antoni, C. Golz, M.M. Hansmann // Angew. Chem. Int. Ed. - 2022. - V. 61, № 24. - Pp. e202203064.

34. Fürstner, A. Coordination Chemistry of Ene-1,1-diamines and a Prototype "Carbodicarbene" / A. Fürstner, M. Alcarazo, R. Goddard, C.W. Lehmann // Angew. Chem. Int. Ed. - 2008. - V. 47, № 17. - Pp. 3067-3287.

35. Han, Z. Hexakis(4-(N-butylpyridylium))benzene: A Six-Electron Organic Redox System / Z. Han, T.P. Vaid, A. L. Rheingold // J. Org. Chem. - 2008. - V. 73, № 2. - Pp. 445-450.

36. He, Q. Site-Selective 1,4-Difunctionalization of Nitrogen Heteroaromatics for Constructing Vinylidene Heterocycles / Q. He, M. Zhong, Z. Chen [et al.] // Adv. Synth. Catal. - 2022. - V. 364, № 2. - Pp. 459-463.

37. Zhou, S. Metal-Free Difunctionalization of Pyridines: Selective Construction of #-CF2H and N-CHO Dihydropyridines / S. Zhou, Z.-Y. Sun, K. Zhu [et al.] // Org. Lett. - 2021. - V. 23, № 6. - Pp. 2205-2211.

38. Polturak, G. "La Vie en Rose": biosynthesis, sources, and applications of betalain pigments / G. Polturak, A. Aharoni // Molecular Plant - 2018. - V. 11. - Pp. 7-22.

39. Jiang, Y. Unexpected synthesis, delayed emission and solid-state acidochromism of novel 2,7-naphthyridine derivatives obtained from 2-(3,5-diaryl-4#-pyran-4-ylidene)malononitrile / Y. Jiang, M. Liu, M. Wang [et al.] // Org. Biomol. Chem. - 2022. - V. 20. - Pp. 7770-7775.

40. Zhang, X. 3,6-Diamino-7,8-dihydroisoquinoline-4-carbonitrile derivatives: unexpected facile synthesis, full-color-tunable solid-state emissions and mechanofluorochromic activities / X. Zhang, D. Wang, H. Shen [et al.] // Org. Chem. Front. - 2021. - V. 8. - Pp. 856867.

41. Chen, Y. Mechanofluorochromism, polymorphism and thermochromism of novel D-^-A piperidin-1-yl-substitued isoquinoline derivatives / Y. Chen, X. Zhang, M. Wang [et al.] // J. Mater. Chem. C. - 2019. - V. 7. - Pp. 12580-12587.

42. Taylor, E. C. The Reaction of Malononitrile with Hydrazine / E.C. Taylor, K.S. Hartke // J. Am. Chem. Soc. - 1959. - V. 81, № 10. - Pp. 2452-2455.

43. Li, H. Aggregation-Induced Fluorescence Emission Properties of Dicyanomethylene-1,4-dihydropyridine Derivatives / H. Li, Y. Guo, G. Li [et al.] // J. Phys. Chem. C - 2015. - V. 119, № 12. - Pp. 6737-6748.

44. Peng, Q. Conjugated alternating copolymers of fluorene and 2-pyridine-4-ylidenemalononitrile: synthesis, characterization and electroluminescent properties / Q. Peng, E.T. Kang, K G. Neoh [et al.] // J. Mater. Chem. - 2006. - V. 16. - Pp. 376-383.

45. Krasnaya, Zh. A. Synthesis, spectral properties, and conformations of nonlinear cross-conjugated polyenes containing pyrane or dihydropyridine fragment / Z.A. Krasnaya, E.O. Dorofeeva, V.V. Kachala [et al.] // Russ. Chem. Bull. - 2013. - V. 62. - Pp. 2012-2022.

46. Lei, Y. The synergistic effect between triphenylpyrrole isomers as donors, linking groups, and acceptors on the fluorescence properties of D-^-A compounds in the solid state / Y. Lei, Y. Lai, L. Dong [et al.] // Chem. Eur. J. - 2018. - V. 24. - Pp. 434-442.

47. Shivers, G. N. Direct Methenylation of 4-Alkylpyridines Using Eschenmoser's Salt / G.N. Shivers, S.L. Tun, S.L. McLean, F.C. Pigge // Synlett. - 2022. - V. 33, № 19. - Pp. 1902-1906.

48. Shi, J. Alkylidene Dihydropyridines Are Surrogates for Pyridylic Anions in the Conjugate Addition to ^-Unsaturated Ketones / J. Shi, A. Sayyad, D. Fishlock, A. Orellana // Org. Lett. - 2022. - V. 24, - Pp. 48-52.

49. Wasfy, N. Pyridylic anions are soft nucleophiles in the palladium-catalyzed C(sp3)-H allylation of 4-alkylpyridines / N. Wasfy, F. Rasheed, R. Robidas [et al.] // Chem. Sci. - 2021. - V. 12, - Pp. 1503-1512.

50. Fan, Z.-H. Triborane (B3H7)-mediated regioselective substitution reactions of pyridine derivatives / Z.-H. Fan, J.-X. Kang, S. Jia [et al.] // Chem. Sci. - 2024. - V. 15, - Pp. 13923.

51. Rasheed, F. Soft Fluorination of 4-Alkylpyridines / F. Rasheed, J. Shi, T. Zeng [et al.] // Org. Lett. - 2023. - V. 25, № 48. - Pp. 8628-8633.

52. Tun, S. L. C-Sulfonylation of 4-Alkylpyridines: Formal Picolyl C-H Activation via Alkylidene Dihydropyridine Intermediates / S.L. Tun, G.N. Shivers, F.C. Pigge // J. Org. Chem. - 2023. - V. 88, № 6. - Pp. 3998-4002.

53. Shi, J. Mild Installation of Piperidines on 4-Alkylpyridines / J. Shi, F. Rasheed, D. Fishlock, A. Orellana // Org. Lett. - 2023. - V. 25, № 26. - Pp. 4852-4856.

54. Joshi, M. S. Dearomatized Alkylidene Dihydropyridines as Substrates for Mizoroki-Heck Cyclizations / M. S. Joshi, F. C. Pigge // ACS Catal. - 2016. - V. 6, № 7. - Pp. 4465-4469.

55. Pawar, L. Gold-catalyzed intramolecular cyclization of alkynones with pyridine anhydrobases / L. Pawar, F.C. Pigge // Tet. Lett. - 2013. - V. 54, № 45. - Pp. 6067-6070.

56. Joshi, M. S. Construction of 1,2,4-Triazole Derivatives via Cyclocondensation of Alkylidene Dihydropyridines and Aryldiazonium Salts / M.S. Joshi, F.C. Pigge // Org. Lett. -2016. - V. 18, № 22. - Pp. 5916-5919.

57. Yan, R. -J. Asymmetric Dearomative Formal [4+2] Cycloadditions of N,4-Dialkylpyridinium Salts and Enones To Construct Azaspiro[5.5]undecane Frameworks / R.-J. Yan, B.-X. Xiao, Q. Ouyang [et al.] // Org. Lett. - 2018. - V. 20, № 24. - Pp. 8000-8003.

58. Parameswarappa, S. G. Intramolecular Cyclization Manifolds of 4-Alkylpyridines Bearing Ambiphilic Side Chains: Construction of Spirodihydropyridines or Benzylic Cyclization via Anhydrobase Intermediates / S. G. Parameswarappa, F. C. Pigge // J. Org. Chem. - 2012. -V. 77, № 18. - Pp. 8038-8048.

59. Fricke, P. J. Four-Selective Pyridine Alkylation via Wittig Olefination of Dearomatized Pyridylphosphonium Ylides / P.J. Fricke, R.D. Dolewski, A. McNally // Angew. Chem. Int. Ed. - 2021. - V. 60, № 39. - Pp. 21283-21288.

60. Du, Y. -L. Pyridoxal phosphate-dependent reactions in the biosynthesis of natural products / Y.-L. Du, K S. Ryan // Nat. Prod. Rep. - 2019. - V. 36, - Pp. 430.

61. Wang, Y. Nature-inspired radical pyridoxal-mediated C-C bond formation / Y. Wang, S. Das, K. Aboulhosn [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2024. - V. 146, № 33. - Pp. 2332123329.

62. Poddar, A. Groups 9 and 10 Complexes of C-Donor Ligands Derived from Pyridinium-Stabilized Phosphorus Ylides / A. Poddar, F.C. Pigge // Organometallics. - 2024. -V. 43, № 14. - Pp. 1608-1618.

63. Lansakara, A. I. Alkylidene Dihydropyridines As Synthetic Intermediates: Model Studies toward the Synthesis of the Bis(piperidine) Alkaloid Xestoproxamine C / A.I. Lansakara, S.V.S. Mariappan, F.C. Pigge // J. Org. Chem. - 2016. - V. 81, № 21. - Pp. 10266-10278.

64. Reitz, J. Room-Temperature-Stable Diazoalkenes by Diazo Transfer from Azides: Pyridine-Derived Diazoalkenes / J. Reitz, P.W. Antoni, J.J. Holstein, M.M. Hansmann // Ang. Chem. Int. Ed. - 2023. - V. 62, № 19. - Pp. e202301486.

65. Behnke, A. 2-Methylene-1,2-dihydropyridines (2-pyNHOs): Highly Nucleophilic Enamines / A. Behnke, A. Eitzinger, Y. He [et al.] // Eur. J. Org. Chem. - 2024. - V. 27, № 39. - Pp.e202400373.

66. Komai, H. Lewis Acid Catalyzed Benzylic C-H Bond Functionalization of Azaarenes: Addition to Enones / H. Komai, T. Yoshino, S. Matsunaga, M. Kanai // Org. Lett. -2011. - V. 13, № 7. - Pp. 1706-1709.

67. Rueping, M. Copper Catalyzed C-H Functionalization for Direct Mannich Reactions / M. Rueping, N. Tolstoluzhsky // Org. Lett. - 2011. - V. 13, № 5. - Pp. 1095-1097.

68. Wang, F. -F. Br0nsted acid promoted benzylic C-H bond functionalization of azaarenes: nucleophilic addition to aldehydes / F.-F. Wang, C.-P. Luo, Y. Wang, G. Deng, L. Yang // Org. Biomol. Chem. - 2012. - V. 10, - Pp. 8605-8608.

69. Niu, R. Facile Synthesis of Azaarene-Substituted 3-Hydroxy-2-oxindoles via Br0nsted Acid Catalyzed sp3 C-H Functionalization / R. Niu, J. Xiao, T. Liang, X. Li // Org. Lett. - 2012. - V. 14, № 3. - Pp. 676-679.

70. Liu, Q. Engineering high-performance dicyanomethylene-4#-pyran fluorophores for biosensing and phototherapy / Q. Liu, C. Sun, R. Dai [et al.] // Coor. Chem. Rev. - 2024. -V. 503, № 15. - Pp. 215652.

71. Lei, Y. Piezochromism, acidochromism, solvent-induced emission changes and cell imaging of D-^-A 1,4-dihydropyridine derivatives with aggregation-induced emission properties / Y. Lei, D. Yang, H. Hua [et al.] // Dyes and Pigments. - 2016. - V. 133. - Pp. 261272.

72. Li, X. Dual-Responsive and Aggregation-Induced-Emission Probe for Selective Imaging of Infectious Urolithiasis / X. Li, Q. Wang, S. Hu, C. Zhang, Z. Zhu [et al.] // Adv. Healthcare Mater. - 2024. - V. 13, № 28. - Pp. 2401347.

73. Wu, X. Tricyano-methylene-pyridine based high-performance aggregation-induced emission photosensitizer for imaging and photodynamic therapy / X. Wu, Z. Zhu, Z. Liu [et al.] // Molecules - 2022. - V. 27, № 22. - Pp. 7981.

74. Pan, C. Type I photosensitizer based on AIE chromophore tricyano-methylene-pyridine for photodynamic therapy / C. Pan, W. Zhao, X. Zhao [et al.] // Green Chem. Eng. -2023. - V. 4, № 3. - Pp. 324-330.

75. Liu, Z. AIE-active luminogens as highly efficient free-radical ROS photogenerator for image-guided photodynamic therapy / Z. Liu, Q. Wang, W. Qiu [et al.] // Chem. Sci. - 2022.

- V. 13. - Pp. 3599-3608.

76. Yao, Y. Fluorescent Probes Based on AIEgen-Mediated Polyelectrolyte Assemblies for Manipulating Intramolecular Motion and Magnetic Relaxivity / Y. Yao, P. Ding, C. Yan [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2023. - V. 62. - Pp. e202218983.

77. Zhang, J. Saponin-Based Near-Infrared Nanoparticles with Aggregation-Induced Emission Behavior: Enhancing Cell Compatibility and Permeability / J. Zhang, Q. Wang, J. Liu [et al.] // ACS Appl. Bio Mater. - 2019. - V. 2, № 2. - Pp. 943-951.

78. Zhang, J. High-Fidelity Trapping of Spatial-Temporal Mitochondria with Rational Design of Aggregation-Induced Emission Probes / J. Zhang, Q. Wang, Z. Guo [et al.] // Adv. Funct. Mater. - 2019. - V. 2. - Pp. 1808153.

79. Liu, Z. AIE-based nanoaggregate tracker: high-fidelity visualization of lysosomal movement and drug-escaping processes / Z, Liu, Q. Wang, Z. Zhu [et al.] // Chem. Sci. - 2020.

- V. 11. - Pp. 12755-12763.

80. Li, X. An AIE-active probe for monitoring calcium-rich biological environment with high signal-to-noise and long-term retention in situ / X. Li, C. Pan, J. Cao [et al.] // Biomaterials - 2022. - V. 289. - Pp. 121778.

81. Attenburrow, J. 151. Experiments relating to the synthesis of patulin. Part I. A study of hydrogenated y-pyrones / J. Attenburrow, J. Elks, D. F. Elliott [et al.] // J. Chem. Soc. -1945. - Pp. 571-577.

82. Teimuri-Mofrad, R. New series of y-pyrone based podands: synthesis, characterization and study of their application in acetate salts cation trapping for nucleophilic substitution reactions / R. Teimuri-Mofrad, A. Aghaiepour, K. S. Rahimpour // ARKIVOC -2019. - Pp. 121-123.

83. Riegel, E. R. Chelidonic acid / E.R. Riegel, F. Zwilgmeyer. // Org. Synth. - 1937.

- V. 17. - Pp. 40.

84. Usachev, S. A. Synthesis of isomerically pure 3-(5-trifluoromethyl-1,2,3-triazol-4-yl)cinnamic acid derivatives via the reaction of 4-aryl-6-trifluoromethyl-2-pyrones with sodium azide / S. A. Usachev, B. I. Usachev, O. S. Eltsov, V. Y. Sosnovskikh // Tetrahedron -2014. - V. 70, № 46. - Pp. 8863-8871.

85. Krauskopf, F. [3+2]-Cycloadditions of N-cyano sulfoximines with 1,3-dipoles / F. Krauskopf, K.-N. Truong, K. Rissanen, C. Bolm // Eur. J. Org. Chem. - 2020. - V. 2020, № 18.

- Pp. 2761-2765.

86. Bosch, L. Cu2(OTf)2-Catalyzed and microwave-controlled preparation of tetrazoles from nitriles and organic azides under mild, safe conditions / L. Bosch, J. Vilarrasa // Angew. Chem., Int. Ed. - 2007. - V. 46. - Pp. 3926-3930.

87. Veerakanellore, G. B. Synthesis of 1#-pyrazol-5-yl-pyridin-2-yl-[1,2,4]triazinyl soft-lewis basic complexants via metal and oxidant free [3+2] dipolar cycloaddition of terminal ethynyl pyridines with tosylhydrazides / G. B. Veerakanellore, C. M. Smith, M. Vasiliu [et al.] // J. Org. Chem. - 2019. - V. 84, № 22. - Pp. 14558-14570.

88. Obydennov, D. L. Synthesis of ethyl 4-(isoxazol-4-yl)-2,4-dioxobutanoates from ethyl 5-aroyl-4-pyrone-2-carboxylates and hydroxylamine / D.L. Obydennov, L.R. Khammatova, V.Y. Sosnovskikh // Mendeleev Commun. - 2019. - V. 27. - Pp. 172-174.

89. Lu, C.-W. Metal complexes with azolate-functionalized multidentate ligands: tactical designs and optoelectronic applications / C.-W. Lu, Y. Wang, Y. Chi // Chem. - Eur. J. -2016. - V. 22. - Pp. 17892-17908.

90. Halcrow, M. A. Recent advances in the synthesis and applications of 2,6-dipyrazolylpyridine derivatives and their complexes / M. A. Halcrow // New J. Chem. - 2014. -V. 38. - Pp. 1868-1882.

91. Di Pietro, S. An efficient triazole-pyridine-bistetrazolate platform for highly luminescent lanthanide complexes / S. Di Pietro, D. Imbert, M. Mazzanti // Chem. Commun. -2014. - V. 50. - Pp. 10323-10326.

92. Wu, K.-L. Engineering of osmium(II)-based light absorbers for dye-sensitized solar cells / K.-L. Wu, S.-T. Ho, C.-C. Chou [et al.] // Angew. Chem., Int. Ed. - 2012. - V. 51. - Pp. 5642-5646.

93. Drew, M. G. B. Separation of lanthanides and actinides(III) using tridentate benzimidazole, benzoxazole and benzothiazole ligands / M.G.B. Drew, C. Hill, M.J. Hudson [et al.] // New J. Chem. - 2004. - V. 28. - Pp. 462-470.

94. Liu, T. Assembled multinuclear ruthenium(II)-NNNN complexes: synthesis, catalytic properties, and DFT calculations / T. Liu, K. Wu, L. Wang [et al.] // Organometallics -2020. - V. 39. - Pp. 93-104.

95. Murguly, E. Tautomerism of 4-hydroxyterpyridine in the solid, solution and gas phases: an X-ray, FT-IR and NMR study / E. Murguly, T. B. Norsten, N. Branda // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 - 1999. - Pp. 2789-2794.

96. Stanovnik, B. The tautomerism of Heterocycles: Substituent Tautomerism of Six-Membered Ring Heterocycles // B. Stanovnik, M. Tisler, A. R. Katritzky, O. V. Denisko // Adv. Heterocycl. Chem. - 2006. - V. 91. - Pp. 1-134.

97. Redon, S. Tuning the solid-state emission of small push-pull dipolar dyes to the far-red through variation of the electron-acceptor group / S. Redona, G. Eucata, M. Ipuy, [et al.] // Dyes Pigm. - 2018. - V. 156. - Pp. 116-132.

98. Zhao, J. Recent progress in the mechanofluorochromism of cyanoethylene derivatives with aggregation-induced emission / J. Zhao, Z. Chi, Y. Zhang [et al.] // J. Mater. Chem. C - 2018. - V. 6. - Pp. 6327-6353.

99. Levchenko, K. S. Synthesis of unsymmetrical 2-(2-vinyl-4#-chromen-4-ylidene)malononitrile dyes via Knoevenagel reaction / K.S. Levchenko, K.A. Chudov, E.V. Zinoviev [et al.] // Tetrahedron Lett. - 2019. - V. 60, № 23. - Pp. 1505-1508.

100. Sammes, M. P. Synthetic applications of N-N linked heterocycles. Part 12. The preparation of 4-alkylthio- and 4-arylthiopyridines by regiospecific attack of thioalkoxide ions on N-(4-oxopyridin-1-yl)pyridinium salts / M.P. Sammes, C.W.F. Leung, C.K. Mak, A.R. Katritzky // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1: Org. and Bio-Org. Chem. - 1981. - V. 5. - Pp. 1585-1590.

101. Sosnovskikh, V. Y. Substituted chromones in [3+2] cycloadditions with nonstabilized azomethine ylides: synthesis of 1-benzopyrano[2,3-c]pyrrolidines and 1-

benzopyrano[2,3-c:3,4-c']dipyrrolidines / V.Y. Sosnovskikh, M.Y. Kornev, V.S. Moshkin, E.M. Buev // Tetrahedron - 2014. - V. 70, № 48. - Pp. 9253-9261.

102. Yue, J. Diversity-oriented one-pot multicomponent synthesis of chromanone-based 3,3'-pyrrolidinyl-spirooxindoles via a 1,3-dipolar cycloaddition reaction / J. Yue, S. Chen, X. Zuo [et al.] // Tetrahedron Lett. - 2019. - V. 60, № 2. - Pp. 137-141.

103. Guo, D. -G. Decarboxylative, Diastereoselective and exo-Selective 1,3-Dipolar Cycloaddition for Diversity-Oriented Construction of Structural Spiro[Butyrolactone-Pyrrolidine-Chromanone] Hybrids / D.-G. Guo, Z. Li, X.-X. Han [et al.] // Synlett - 2021. - V. 32, № 14. - Pp. 1447-1452.

104. Kutyashev I. B. 3-Nitro-2-phenyl-2-trifluoromethyl-2#-chromenes in reactions with azomethine ylides from isatins and (thia)proline: synthesis of spiro[chromeno(thia)pyrrolizidine-11,3'-oxindoles] / I.B. Kutyashev, I.A. Kochnev, A.A. Cherepkova [et al.] // Chem. Heterocycl. Compd. - 2020. - V. 56. - Pp. 1302-1313.

105. Domingo, L. R. Applications of the Conceptual Density Functional Theory Indices to Organic Chemistry Reactivity / L.R. Domingo, M. Ríos-Gutiérrez, P. Pérez // Molecules - 2016. - V. 21, № 6. - Pp. 748.

106. Ma, Y. Condensed Fukui function predicts innate C-H radical functionalization sites on multi-nitrogen containing fused arenes / Y. Ma, J. Liang, D. Zhao [et al.] // RSC Adv. -2016. - V. 4. - Pp. 17262-17264.

107. Tang, S. 2-Azaallyl Anions, 2-Azaallyl Cations, 2-Azaallyl Radicals, and Azomethine Ylides / S. Tang, X. Zhang, J. Sun [et al.] // Chem. Rev. - 2018. - V. 118, № 20. -Pp. 10393-10457.

108. Meyer, A. G. 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions of Azomethine Ylides with Carbonyl Dipolarophiles Yielding Oxazolidine Derivatives / A.G. Meyer, J.H. Ryan // Molecules

- 2016. - V. 21, № 8. - Pp. 935.

109. King, L. C. Preparation of Substituted Mercaptopyrylium Salts / L.C. King, F.J. Ozog, J. Moffat // J. Am. Chem. Soc. - 1951. - V. 73, № 1. - Pp. 300-302.

110. Mochizuki, A. Light emitting devices and compositions / A. Mochizuki, J.D. Froehlich, S. Li, [et al.] // US2007-11747624

111. Krasnaya, Z. A. Synthesis and spectroscopic properties of cross-conjugated ketones and meso-substituted tridecamethine salts containing the pyran or pyridone fragment / Z.A. Krasnaya, Yu.V. Smirnova, L.A. Shvedova [et al.] // Russian Chem. Bull., Int. Ed. - 2003.

- V. 52, № 9. - Pp. 2029-2037.

112. Huang, K. Improved Synthetic Process of Baloxavir Marboxil Intermediate 3-Benzyloxy-4-oxo-4#-pyran-2-carboxylic Acid / K. Huang, J. Lu, X. Wang [et al.] // Org. Process Res. Dev. - 2023. - V. 27, № 6. - Pp. 1015-1026.

113. Gümü§, M. Enamines and dimethylamino imines as building blocks in heterocyclic synthesis: Reactions of DMF-DMA reagent with different functional groups / M. Gümü§, Î. Koca // Chemistryselect - 2020. - V. 5. - Pp. 12377-12397.

114. Beliaev, N. A. Design and synthesis of imidazoles linearly connected to carbocyclic and heterocyclic rings via a 1,2,3-triazole linker. Reactivity of ß-azolyl enamines towards heteroaromatic azides / N.A. Beliaev, M.Z. Shafikov, I.V. Efimov [et al.] // New J. Chem. - 2018. - V. 42. - Pp. 7049-7059.

115. Brouwer, A.M. Standards for photoluminescence quantum yield measurements in solution (IUPAC Technical Report) / A.M. Brouwer // Pure Appl. Chem. - 2011. - V. 83. - Pp. 2213-228.

116. Krasnaya, Z. A. Synthesis and photonics of ketocyanine dyes, 2,6-bis(4-dimethylaminoalka-1,3-dienyl)-4#-pyran-4-ones and ethoxytridecamethine salts based on them / Z.A. Krasnaya, Y.V. Smirnova, A.S. Tatikolov, V. A. Kuz'min // Russ. Chem. Bull. - 1999. - V. 48. - Pp. 1329-1334.

117. Hoche, J. The origin of the solvent dependence of fluorescence quantum yields in dipolar merocyanine dyes / J. Hoche, A. Schulz, L.M. Dietrich [et al.] // Chem. Sci. - 2019. - V. 10. - Pp. 11013-11022.

118. Andreu, R. New one- and two-dimensional 4#-pyranylidene NLO-phores / R. Andreu, L. Carrasquer, J. Garin [et al.] // Tetrahedron Lett. - 2009. - V. 50, № 24. - Pp. 29202924.

119. Casimiro, L. Photophysical Properties of 4-Dicyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethylamino-styryl)-4#-pyran Revisited: Fluorescence versus Photoisomerization / L. Casimiro, S. Maisonneuve, P. Retailleau [et al.] // Chem. - Eur. J. - 2020. - V. 26, № 63. - Pp. 14341-14350.

120. Zarins, E. HAPPY Dyes as Light Amplification Media in Thin Films / E. Zarins, J. Pervenecka, E. Misina [et al.] // J. Org. Chem. - 2021. - V. 86, № 4. - Pp. 3213-3222.

121. Guo, Z. Dicyanomethylene-4#-pyranchromophores for OLED emitters, logic gates and optical chemosensors / Z. Guo, W. Zhu, H. Tian // Chem. Commun. - 2012. - V. 48. -Pp. 6073-6084.

122. Hou, T. -T. Progress of Dicyanomethylene-4#-Pyran Derivatives in Biological Sensing Based on ICT Effect / T.-T. Hou, Y. Cai, Z.-Y. Zhang [et al.] // Front. Chem. - 2022. -V. 10. - Pp. 903253.

123. Derevyanko, N. A. Deeply coloured and highly fluorescent dipolar merocyanines based on tricyanofuran / N.A. Derevyanko, A.A. Ishchenko, A.V. Kulinich // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2020. - V. 22. - Pp. 2748-2762.

124. Krasnaya, Z. A. Synthesis, spectral properties, and conformations of nonlinear cross-conjugated polyenes containing pyrane or dihydropyridine fragment / Zh.A. Krasnaya, E.O. Dorofeeva, V.V. Kachala [et al.] // Russ. Chem. Bull., Int. Ed. - 2013. - V. 62. - Pp. 20122022.

125. Nabavi S. H. Excited states study reveals the twisted geometry induced large stokes shift in DCM fluorescent dye / S.H. Nabavi, M.H. Khodabandeh, M. Golbabaee [et al.] // J. Photochem. Photobio. A: Chem. - 2018. - V. 354. - Pp. 127-138.

126. Obydennov, D. L. Synthesis of novel polycarbonyl Schiff bases by ring-opening reaction of ethyl 5-acyl-4-pyrone-2-carboxylates with primary mono- and diamines / D.L. Obydennov, L.R. Khammatova, V.D. Steben'kov, V.Y. Sosnovskikh // RSC Adv. - 2019. - V. 9. - Pp. 40072-40083.

127. Ren, Y. Configurational and Constitutional Dynamics of Enamine Molecular Switches / Y. Ren, O. Kravchenko, O. Ramström // Chem. - Eur. J. - 2020. - V. 26, № 67. - Pp. 15654-15663.

128. Gildemeister, N. Understanding the structural and charge transport property relationships for a variety of merocyanine single-crystals: a bottom up computational investigation / N. Gildemeister, G. Ricci, L. Böhner [et al.] // J. Mater. Chem. C - 2021. - V. 9. - Pp.10851-10864.

129. Svetlichnyi, V. A. Nonlinear optical characteristics and lasing ability of merocyanine dyes having different solvatochromic behavior / V.A. Svetlichnyi, A.A. Ishchenko, E.A. Vaitulevich [et al.] // Optics Comm. - 2008. - V. 281, № 24. - Pp. 6072-6079.

130. Obydennov, D. L. A novel strategy for the functionalization and design of 4-methylene-4#-pyran merocyanines via enamination and 1,8-conjugate addition / D.L. Obydennov, A.E. Simbirtseva, A.S. Shirinkin [et al.] // Org. Biomol. Chem. - 2023. - V. 21. -Pp. 600-620.

131. Guo, Z. High-performance quinoline-malononitrile core as a building block for the diversity-oriented synthesis of AIEgens / Z. Guo, C. Yan, W.H. Zhu // Angew. Chem. Int. Ed. - 2020. - V. 59. - Pp. 9812-9825.

132. Bartwal, G. A dual-state emissive TICT-AIEE-active near-infrared luminogen with multi-stimuli-responsive chromism for information display and data encryption / G. Bartwal, R. Manivannan, S.K. Patra [et al.] // Dyes and Pigments - 2025. - V. 240. - Pp. 112870.

133. Huang, J. Near-Infrared Photodynamic Chemiluminescent Probes for Cancer Therapy and Metastasis Detection / J. Huang, C. Zhang, X. Wang [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. - 2023. - V. 62. - Pp. e202303982.

134. Obydennov, D. L. Bio-based triacetic acid lactone in the synthesis of azaheterocycles via a ring-opening transformation / D.L. Obydennov, A.I. El-Tantawy, V.Y. Sosnovskikh // New J. Chem. - 2018. - V. 42. - Pp. 8943-8952.

135. Patent US 2015/0344476 Al. Naphthyridinedione derivatives as CFTR modulators and their preparation / J. Reinhardt, N. Schmiedeberg, C. Spanka; заявл. 3.06.2014; опубл. 03.12.2015.

136. Cheng, Y. Structure-based optimization and derivatization of 2-substituted quinolone-based non-nucleoside HCV NS5B inhibitors with submicromolar cellular replicon potency / Y. Cheng, J. Shen, R.-Z. Peng // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2016. - V. 26, № 12. -Pp. 2900-2906.

137. Jin, M. Y. Engineered non-covalent n interactions as key elements for chiral recognition / M Y. Jin, Q. Zhen, D. Xiao [et al.] // Nat. Commun. - 2022. - V. 13. - Pp. 3276.

138. Neel, A. Exploiting non-covalent n interactions for catalyst design / A.J. Neel, M.J. Hilton, M.S. Sigman, F.D. Toste // Nature - 2017. - V. 543. - Pp. 637-646.

139. OLEX2: a complete structure solution, refinement and analysis program / O.V. Dolomanov, L.J. Bourhis, R.J. Gildea [et al.] // J. Appl. Crystallogr. - 2009. - V. 42, № 2. - P. 339-341.

140. Sheldrick, G. M. A short history of SHELX / G.M. Sheldrick //Acta Cryst. -2008. - V. 64, № 1. - P. 112-122.

141. Marshall, L. J. The synthesis of substituted phenols from pyranone precursors / L.J. Marshall, KM. Cable, N.P. Botting // Tetrahedron - 2009. - V. 65, № 39. - P. 8165-8170.

142. B. P. Clark, W. J. Ross, A. Todd, US Patent 4471129 (1981).

143. Xiaohang, W. Rational design of novel near-infrared fluorescent DCM derivatives and their application in bioimaging / W. Xiaohang, G. Zhiqian, Z. Shiqin [et al.] // J. Mater. Chem. B - 2016. - V. 4. - P. 4683-4689.

144. Owusu, F. Synthesis of polar polynorbornenes with high dielectric relaxation strength as candidate materials for dielectric applications / F. Owusu, M. Tress, F. A. Nuesch [et al.] // Mater. Adv. - 2022. - V. 3. - P. 998.

145. Ploquin, J. Pyrophthalones. V. Synthesis and pharmacological properties of derivatives methylated vicinal to the nitrogen atom / J. Ploquin, G. Le Baut, R. Floc'h [et al.] // Eur. J. Med. Chem. - 1982. - V. 17. - P. 149-158.

146. Obydennov, D. L. Synthesis and some chemical properties of 2-cyano-4-pyrone / D.L. Obydennov, A.I. Suslova, V.Y. Sosnovskikh // Chem. Het. Comp. - 2020. - V. 56, № 2. -P. 173-179.