Анотація до роботи:

Цялковський В.М. Гетероциклізації на основі продуктів арилювання та гетарилювання ненасичених сполук. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 – органічна хімія. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2005.

Дисертація присвячена розробці методів синтезу нових гетероциклічних сполук, які ґрунтуються на використанні продуктів арилювання та гетарилювання ненасичених сполук.

Досліджено циклізації алкіл (3-арил-2-бромо)пропаноатів з моно- та дизаміщеними тіосечовинами, циклічними тіосечовинами, тіосемікарбазонами, 4-заміщеними тіосемікарбазонами, та встановлено, що у знайдених умовах утворюються похідні 4-тіазолідинону. Встановлено, що естери 3-арил-2-бромо-пропанових кислот легко циклізуються із селеносечовиною, утворюючи 5-(R-бензил)-2-іміноселеназолідин-4-они.

З’ясовано, що при взаємодії естерів 3-арил-2-бромопропанових кислот з естерами та амідами 3-(R-аніліно)-2-ціано-3-тіоксопропанових кислот відбувається селективна циклізація з утворенням 3-арил-5-(R¹-бензил)-2-R²,R³-метиліден-4-тіазолідинону. Виявлено структурні особливості цих сполук, що залежать від замісників в ароматичних ядрах у положеннях 3 і 5.

Вперше вивчено у синтезі гетероциклів продукти приєднання алкілфуранів до функціоналізованих ненасичених сполук. Опрацьовано схеми застосування хлорангідридів 3-(5-алкіл-2-фурил)пропанових кислот у конструюванні похідних 1,2,4-тіадіазолу та 1,2,4-триазолу.

Комбінацією конденсації Кневенагеля та гетеро-дієнового синтезу розроблено новий варіант доміно-реакції. Реакцією 2-формілфенілових естерів 3-арил/гетарил/акрилових кислот з ізороданінами та з тіазолідин-2,4-дитіоном одержано нові гетероциклічні системи – 5-арил/гетарил/-3-R²-8,10-R¹-3,5,5а,11b-тетрагідро-2Н,6Н-хромено[4',3':4,5]тіопірано[2,3-d][1,3]тіазол-2,6-діони та 2-тіо-аналоги.

1. Досліджено реакції [2+3]-циклоконденсацій алкіл (3-арил-2-бромо)пропаноатів з арилтіосечовинами, (R-2-піридил)тіосечовинами, симетричними діарилтіосечовинами та деякими несиметричними 1,3-дизаміщеними тіосечовинами, в яких утворюються 5-(R¹-бензил)-2-(R²-іміно)-3-R³-4-тіазолідинони. З’ясована регіонаправленість циклізацій, Z,E-ізомерія продуктів, а для сполук, що не містять замісників у положенні 3 тіазолідинонового циклу – аміно-імінна таутомерія.

2. Розроблено метод синтезу 5-(R-бензил)-2,4-тіазолідиндіонів із замісниками у положенні 3 – аналогів відомих гіпоглікемічних препаратів. Показана можливість використання 5-(R-бензил)-2-іміно-4-тіазолідинонів для синтезу 3-арил-2-меркаптопропанових кислот.

3. Досліджено взаємодію продуктів бромарилювання акрилатів з імідазолідин-2-тіоном та тетрагідропіримідин-2-тіоном. Встановлено, що при кип’ятінні в етанолі у присутності основи відбувається часткове розкриття імідазолідинового чи тетрагідропіримідинового циклу, в результаті чого утворюються крім конденсованих гетероциклічних систем також 3-(2-аміноетил)- чи 3-(3-амінопропіл)-5-(R-бензил)-2,4-тіазолідиндіони.

4. Розроблено препаративний метод синтезу 5-R¹-бензилзаміщених 2-R²-іліденгідразоно-4-тіазолідинонів на основі реакції естерів (3-арил-2-бромо)пропанових кислот з тіосемікарбазонами та 4-заміщеними тіосемікарбазонами. Реакція може бути застосована для конструювання 2,5-дизаміщених та 2,3,5-тризаміщених похідних 4-тіазолідинону, що містять у положенні 5 бензильний, а у положенні 2 – гідразонний фрагменти. Деякі із синтезованих сполук виявили антимікробну активність.

5. З’ясовано, що естери (3-арил-2-бромо)пропанових кислот легко циклізуються із селеносечовиною, утворюючи 5-(R-бензил)-2-іміноселеназолідин-4-они, з яких одержано відповідні селеназолідин-2,4-діони.

6. Встановлено, що при взаємодії естерів (3-арил-2-бромо)пропанових кислот з естерами 3-(R-аніліно)-2-ціано-3-тіоксопропанових кислот і їх амідами відбувається селективна циклізація з утворенням 3-арил-5-(R¹-бензил)-2-R²,R³-метиліден-4-тіазолідинону. Виявлено структурні особливості цих сполук, що залежать від замісників в ароматичних ядрах у положеннях 3 і 5. За такою ж схемою одержано 2-[5-(R¹-бензил)-3-(R²-арил)-4-тіазолідинон-2-іліден]-N-[5-(R³-бензил)тіазол-2-іл]-2-ціаноетанаміди, використовуючи для формування 5-(R³-бензил)тіазольного фрагмента продукти хлорарилювання акролеїну.

7. Розроблено метод синтезу хлорангідридів 3-(5-алкіл-2-фурил)пропанових кислот та опрацьовано деякі схеми застосування цих сполук у конструювання гетероциклів, зокрема для синтезу похідних 1,2,4-тіадіазолу та 1,2,4-триазолу, що містять 2,5-діалкілфуранові фрагменти.

8. Комбінацією конденсації Кневенагеля та гетеро-дієнового синтезу розроблено новий варіант доміно-реакції. Реакцією 2-формілфенілових естерів 3-арил/гетарил/акрилових кислот з ізороданінами та з тіазолідин-2,4-дитіоном одержано нові гетероциклічні системи: 5-арил/гетарил/-3-R²-8,10-R¹-3,5,5а,11b-тетрагідро-2Н,6Н-хромено[4',3':4,5]тіопірано[2,3-d][1,3]тіазол-2,6-діони та 2-тіоаналоги.

Публікації автора:

1. Матийчук В.С., Обушак Н.Д., Цялковский В.M. Синтез гетероциклов на основе продуктов арилирования непредельных соединений. XIII. 5-R¹-бензил-2-(R²-2-пиридил)имино-4-тиазолидиноны // Ж. орг. химии. – 2005. – Т. 41, вып. 7. – P. 1071–1075.

Внесок дисертанта: виконання експериментальних досліджень, інтерпретація спектральних даних, підготовка статті до друку.

2. Цялковский В.М., Куцык Р.В., Матийчук В.С., Обушак Н.Д., Клюфинская Т.И. Cинтез и антимикробная активность 5-(R¹-бензил)-2-(R-бензилиденгидразоно)-3-фурфурил-4-тиазолидинонов // Хим. фарм. журн. – 2005. – Т. 39, № 5. – С. 87–89.

Внесок дисертанта: синтез 5-бензилзаміщених 2-(R-бензиліденгідразоно)-3-фурфурил-4-тіазолідинонів, участь в опрацюванні спектральних даних.

3. Походило Н., Обушак М., Матійчук В., Цялковський В. Синтез 3-арил-2-меркапто-пропіонових кислот і реакції циклізації їх з ціангуанідином // Вiсник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2005. – Вип. 46. – С. 177–182.

Внесок дисертанта: синтез 5-(R-бензил)-2-іміно-4-тіазолідинонів, участь в обговоренні результатів дослідження.

4. 
   Obushak M.D., Matiychuk V.S., Tsyalkovsky V.M., Voloshchuk R.M. Synthesis of Heterocycles on the basis of arylation products of unsaturated compounds. 11. 5-R-benzyl-2-iminoselenazolidin-4-ones from ethyl 3-aryl-2-bromopropanoates // Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem. – 2004. – Vol. 179, № 1. – P. 107–113.

Внесок дисертанта: виконання експериментальних досліджень, інтерпретація спектральних даних, підготовка статті.

5. Цялковський В., Матійчук В., Обушак М., Волощук Р. Хлорангідриди 3-(5-R-2-фурил)пропанових кислот // Вiсник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2004. – Вип. 44. – С. 141–147.

Внесок дисертанта: відпрацювання методик взаємодії алкілфуранів з хлорангідридом акрилової кислоти та циклізацій, участь в опрацюванні спектральних даних та написанні статті.

6. Цялковський В., Матійчук В., Обушак М., Походило Н. Синтез 2,3-дизаміщених 5-R-бензил-4-тіазолідинонів // Вiсник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2003. – Вип. 43. – C. 165–169.

Внесок дисертанта: проведення експериментальних досліджень, участь в обговоренні результатів та підготовка статті до друку.

7. Матийчук В.С., Обушак Н.Д., Цялковский В.М. Метод синтеза 5-R-бензил-2-иминоселеназолидин-4-онов // Химия гетероцикл. соед. – 2003. – №7. – С. 1115–1116.

Внесок дисертанта: вивчення умов циклізації естерів 3-арил-2-бромопропанових кислот з селеносечовиною, участь в аналізі спектральних даних.

8. Матійчук В., Цялковський В., Обушак М. Циклізація естерів 3-арил-2-бромпропанових кислот з тіоамідами // Вiсник Львів. ун-ту. Сер. хім. – 2002. – Вип. 41. – С. 151–156.

Внесок дисертанта: дослідження регіоселективності взаємодії естерів 3-арил-2-бромопропанових кислот з тіоамідами, участь в обговоренні результатів.

9. Обушак Н.Д., Матийчук В.С., Турыця В.В., Цялковский В.М. Метод синтеза 2-aмино-5-[(5-метил-2-фурил)метил]тиазола // Химия гетероцикл. соед. – 2000. – №4. – С. 564–565.

Внесок дисертанта: пошук умов циклізації, участь в обговоренні результатів.

10. Obushak M.D., Matiychuk V.S., Tsyalkovsky V.M., Voloshchuk R.M. Utilization of ethyl 3-aryl-2-bromopropanoates in the synthesis of 5-R-benzyl-2-iminoselenazolidin-4-ones // The sixth international electronic conference on synthetic organic chemistry (ECSOC-6, www.mdpi.net/ecsoc-6.htm). – Basel (Switzerland). – 2002. – D001, 3 p.

Внесок дисертанта: виконання експерименту, підготовка публікації.

11. Цялковський В., Остап'юк Ю., Походило Н., Підлипний Н., Матійчук В., Обушак М. Реакції естерів 3-арил-2-бромопропанових кислот з S- та S,N-нуклеофілами // Зб. наук. праць: Десята наук. конф. "Львiвськi хiмiчнi читання – 2005". Львів, травень 25-27, 2005. – С. О10.

12. Василишин Р.Я., Матійчук В.С., Обушак М.Д., Цялковський В.М., Походило Н.Т., Лесик Р.Б. Синтез і реакції 2-метиліден-4-тіазолідинонів // Тези доп. XX Української конференції з органічної хімії. – Одеса, вересень 20-24, 2004. – Ч. 2. – С. 475.

13. Матийчук В.С., Цялковский В.М., Обушак Н.Д. Синтез 2-замещенных 5-R-бензил-3-(2-норборнил)-4-тиазолидинонов // Тез. докл. Международной научно-технической конф. "Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений" (Alicycle 2004). – Самара, Россия, июнь 1-4, 2004. – С. 185.

14. 
    Tsyalkovsky V.M., Matiychuk V.S., Obushak M.D. Heterocycles on the basis of 3-(5-R-furyl)propanoic acid derivatives // The third international conf. "Chemistry of nitrogen containing heterocycles CNH-2003". – Kharkiv, Ukraine, September 30 - October 4, 2003. – Р. 105.

15. Матийчук В.С., Обушак Н.Д., Лесик Р.Б., Цялковский В.М., Васылышин Р.Я., Роман А.М. Жидкофазный синтез комбинаторной библиотеки 2-метилиден-4-тиазолидинонов // Тез. докл. четвертый всесоюзный симпозиум по органической химии "Органическая химия – упадок или возрождение?" – Москва, Россия, июль 5-7, 2003. – С. 102.

16. Зіменковський Б.С., Матійчук В.С., Цялковський В.М., Лесик Р.Б., Остап'юк Ю.В., Куцик Р.В., Клюфінська Т.І. Похідні 4-тіазолідинону на основі продуктів реакції Меєрвейна та їхня біологічна активність // Зб. наук. праць: Дев’ята наук. конф. "Львiвськi хiмiчнi читання-2003". – Львів, травень 21-23, 2003. – С. О7.

17. Обушак М.Д., Матійчук В.С., Карп’як В.В., Мартяк Р.Л., Цялковський В.М., Остап’юк Ю.В. Застосування реакції Меєрвейна для синтезу гетероциклічних сполук // Тези доп. Укр. конф. "Актуальні питання органічної та елементоорганічної хімії і аспекти викладання органічної хімії у вищій школі". – Ніжин, вересень 24-26, 2002. – С. 80.

18. Matiychuk V.S., Obushak M.D., Tsyalkovsky V.M., Vasylyshyn R.Ya., Horak Yu.I., Pochodylo N.T. Cyclization of malonomonothioamide derivatives // In: 4th International symposium on chemistry and application of organic phosphorus, sulfur and silicon compounds "St.-Petersburg meetings". – Saint-Petersburg, Russia, May 26-31, 2002. – P. 306.

19. Обушак М.Д., Матійчук В.С., Цялковський В.М., Горак Ю.І., Василишин Р.Я., Походило Н.Т. Циклізації функціоналізованих тіоамідів // В кн.: Матеріали другої всеукраїнської науково-практичної конференції "Україна наукова’2002". – Дніпропетровськ-Черкаси-Львів, Україна, травень 10-24, 2002. – Т. 11. – С. 29.

20. Матійчук В.С., Цялковський В.М., Василишин Р.Я., Обушак М.Д. Взаємодія продуктів бромарилювання акрилатів з тіосемікарбазонами // Тези доп. XIX Українська конференція з органічної хімії. – Львів, вересень 10-14, 2001. – С. 402.

21. Обушак Н.Д., Матийчук В.С., Цялковский В.М., Остапюк Ю.В. Синтез 5-бензилзамещенных тиазолов и 4-тиазолидинонов // Тез. докл. I Международной конференции "Современ. проблемы органич. химии, экологии и биотехнологии". – Луга, Россия, июнь, 2001. – С. 154.