Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................... 5
1 Методы синтеза С6-функционализированных 2,2’-бипиридинов (литературный обзор) .. 9
1.1 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатками спиртов в α-положении..................... 9
1.1.1 Катализируемые и не катализируемые сочетания моно-пиридиновых фрагментов ..... 9
1.1.1.1 Реакции кросс-сочетания .................................................................................................. 9
1.1.1.2 Реакции через литийорганические соединения ............................................................ 10
1.1.1.3 Реакции димеризации ...................................................................................................... 11
1.1.2 Нуклеофильное замещение водорода или атомов галогенов ......................................... 12
1.1.2.1 Нуклеофильное замещение атома водорода ................................................................. 12
1.1.2.2 Замещение атомов галогена ........................................................................................... 13
1.1.3 Реакции гетероциклизации ................................................................................................ 14
1.1.4 Синтез с использованием 1,2,4-триазиновых предшественников ................................. 16
1.2 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатками тиофенолов в α-положении ............ 16
1.2.1 Реакция гетероциклизации ................................................................................................ 17
1.2.2 Замещение атомов галогена .............................................................................................. 17
1.2.3 Реакции кросс-сочетания ................................................................................................... 18
1.2.4 Реакции через 1,2,4-триазиновые аналоги ....................................................................... 19
1.3 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатками циклических аминов в α-положении ....................................................................................................................................................... 19
1.3.1 Реакции гетероциклизации ................................................................................................ 19
1.3.2 Реакции кросс-сочетания ................................................................................................... 20
1.3.3 Замещение атомов галогена .............................................................................................. 21
1.4 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатками пиррол-2-ила, фуран-2-ила и тиофен-2-ила в α-положении ...................................................................................................... 22
1.4.1 Реакции гетероциклизации ................................................................................................ 23
1.4.2 Реакции кросс-сочетания ................................................................................................... 25
1.4.3 Использование литийорганических интермедиатов ....................................................... 26
1.4.4 Реакции через 1,2,4-триазиновые аналоги ....................................................................... 26
1.5 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатком индол-3-ила и карбазол-3-ила в α-положении .................................................................................................................................... 28
1.6 Методы получения 2,2’-бипиридинов с остатком полиядерных ароматических соединений в α-положении ......................................................................................................... 29
1.6.1 Реакции кросс-сочетания ................................................................................................... 29
1.6.2 Реакции гетероциклизации ................................................................................................ 32
1.6.3 Реакции через 1,2,4-триазиновые аналоги ....................................................................... 33
1.7 Параллельные/конкурентные процессы, протекающие наряду с реакцией Боджера ..... 33
1.8 Заключение ............................................................................................................................. 38
3
2 Обсуждение результатов ......................................................................................................... 40
2.1 Общая стратегия синтеза ...................................................................................................... 41
2.2 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками спиртов в положении С6 ............... 42
2.2.1 Синтез (2,2’-би)пиридинов с остатками спиртов в положении С6 ............................... 42
2.2.2 Фотофизические свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками спиртов в положении С6 ....................................................................................................................................................... 45
2.3 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками тиофенолов в положении С6 ......... 49
2.3.1 Синтез (2,2’-би)пиридинов с остатками тиофенолов в положении С6 ......................... 49
2.3.2 Фотофизические свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками тиофенолов в положении С6 .................................................................................................................................................. 51
2.4 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками циклических аминов в положении С6 .................................................................................................................................................. 56
2.4.1 Синтез (2,2’-би)пиридинов с остатками циклических аминов в положении С6 .......... 56
2.4.2 Фотофизические свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками циклических аминов в положении С6 .............................................................................................................................. 58
2.5 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов тиофен-2-ила в положении С6 ........................... 63
2.5.1 Синтез 2,2’-бипиридинов с остатками тиофен-2-ила в положении С6 ......................... 63
2.5.2 Фотофизические свойства 2,2’-бипиридинов с остатками тиофен-2-илов в положении С6 .................................................................................................................................................. 67
2.6 Синтез и свойства 2,2’-бипиридинов с остатками фуран-2-ила в положении С6........... 68
2.6.1 Синтез 5-арил-2,2’-бипиридинов с остатками фуран-2-ила в положении С6 .............. 68
2.6.2 Синтез незамещенных по положению С5 2,2’-бипиридинов с остатками фуран-2-ила в положении С6............................................................................................................................ 69
2.6.3 Фотофизические свойства 2,2’-бипиридинов с остатками фуран-2-ила в положении С6 .................................................................................................................................................. 72
2.6.4 Синтез 5-арил-(2,2'-бипиридин)-6-карбоновой кислоты ................................................ 74
2.7 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками пиррол-2-ила в положении С6 ...... 75
2.7.1 Синтез (2,2’-би)пиридинов с остатками пиррол-2-ила в положении С6 ...................... 75
2.7.2 Фотофизические свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками пиррол-2-ила в положении С6 .............................................................................................................................. 76
2.7.3 Окрашивание клеточных структур пирролил-замещенным 2,2’-бипиридином .......... 78
2.8 Синтез и свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками различных индол-3-илов и карбазол-3-ила в положении С6 ................................................................................................. 80
2.8.1 Синтез 6-индолил и 6-карбазолил-замещенных (2,2’-би)пиридинов ............................ 80
2.8.2 Фотофизические свойства (2,2’-би)пиридинов с остатками различных индол-3-илов и карбазол-3-ила в положении С6 ................................................................................................. 83
2.8.3 Исследование явления агрегационно-индуцированной эмиссии (AIE) для индолил замещенного бипиридина ........................................................................................................... 88
2.8.4 Изучение отклика индолил-замещенного 2,2’-бипиридина на изменение значения pH среды ............................................................................................................................................. 90
2.8.5 Окрашивание клеточных структур индолил-замещенным 2,2’-бипиридином ............ 93
4
2.9 Синтез и свойства 2,2’-бипиридинов с остатками полиароматических соединений в положении С6 .............................................................................................................................. 93
2.9.1 Синтез 2,2’-бипиридинов с остатками полиароматических соединений в положении С6 .................................................................................................................................................. 93
2.9.2 Фотофизические свойства 2,2’-бипиридинов с остатками полиароматических соединений в положении С6 ...................................................................................................... 95
2.9.3 Исследование периленсодержащих флуорофоров в условиях двухфотонного возбуждения ................................................................................................................................. 98
2.9.4 Окрашивание клеточных структур периленовыми флуорофорами .............................. 99
Основные результаты и выводы .............................................................................................. 102
3 Экспериментальная часть ...................................................................................................... 104
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ............................................. 182
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................. 183
