Введение к работе
Актуальность темы. Исследование влияния структурных факторов на спектральные свойства фотохромных дигетарилэтенов является одним из основных направлений в создании эффективных светочувствительных перспективных материалов для оптической записи информации и регулирования световых потоков. В настоящее время хорошо изучены дигетарилэтены, содержащие в качестве мостика перфторциклопентеновые фрагменты, однако, синтез этих соединений сопряжен с существенными недостатками, среди которых малая доступность октафторциклопентена и неудобства при работе с этим веществом (низкие температуры, необходимость применения BuLi с неизбежным ограничением ассортимента функциональных групп субстрата и т.д.). Кроме того, на основе этого перфторированного цикла получены и исследованы сотни термически необратимых фотохромов, что делает маловероятным появление в этом ряду новых патентоспособных перспективных веществ. Перспективными, но менее изученными фотохромными соединениями являются дигетарилэтены, в которых бензотиофеновые фрагменты связаны с циклопентеновыми мостиками. Удобными методами их функционализации представлялись реакции электрофильного замещения. Эти процессы, однако, мало исследованы, а при их осуществлении, как правило, получались трудноразделимые смеси изомеров. Еще одной серьезной общей проблемой, с которой приходится сталкиваться при модификации бензотиофеновых фотохромов, является отсутствие способов получения несимметричных монозамещенных производных - весьма перспективных веществ, легко подвергающихся самым разнообразным модификациям, что дает возможность широко варьировать их фотохимические свойства.
Цель работы. Целью диссертационного исследования явилось изучение реакций электрофильного замещения в 2-метилбензо[А]тиофеновых циклах, разработка региоселективных методов модификации циклопентеновых дигетарилэтенов, их идентификации, и получение новых термически необратимых симметричных и несимметричных фотохромных соединений, которые могут представлять интерес в качестве компонентов регистрирующих сред для устройств оптической памяти.
Научная новизна. Впервые систематически исследованы реакции ацилирования бензольных циклов 2-метилбензо[6]тиофенов, на основе разработанных методов региоселективной модификации бензо[6]тиофеновых фрагментов циклопентеновых дигетарилэтенов получен широкий ряд новых фотохромных соединений.
Проведены квантово-химические расчеты реакций 2-метилбензо[6]тиофенов с электрофилами. Исследованы факторы, влияющие на региоселективность процессов ацилирования 3-ацил-2-метилбензо[й]тиофенов.
Предложены способы получения различных симметричных и несимметричных дикетонов на основе бензо[6]тиофена.
Разработаны методы функционализации дигетарилэтенов, содержащих бензо[6]тиофеновые фрагменты, связанные с циклопентеновым мостиком. Предложены удобные методики региоселективного синтеза монозамещенных циклопентеновых фотохромов, разработаны подходы к созданию несимметричных фотохромов с разными заместителлями, исследована их реакционная способность, предложены методы модификации заместителей в бензольных циклах, в частности, их превращения в различные гетероциклические фрагменты.
Практическая значимость. Предложены способы получения широкого ряда новых фотохромных дигетарилэтенов, содержащих модифицированные бензотиофеновые фрагменты, связанные циклопентеновым мостиком. Показана перспективность использования их в качестве светочувствительных компонентов регистрирующих сред. На основе полученного фотохрома LHC-625 и красителя-люминофора 6-этокси-З-метил-1Н-фенален-1-она создан полимерный материал, использование которого позволяет осуществить недеструктивное флуоресцентное считывание оптической информации. Исследован процесс формирования фотоиндуцированной дифракционной решетки в фоторефрактивном слое, содержащем фотохром LHC-625 в составе волноводной многослойной системы, а также это соединение обладает высоким фотоиндуцированным изменением показателя преломления на длине волны излучения гелий-неонового лазера (633 нм), что позволило создать фотохромные полимерные слои с недеструктивным рефрактивным считыванием оптической информации. Оформлены заявки на два патента, посвященные созданию фотохромных регистрирующих сред для трехмерной оптической памяти.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на IV Молодежной конференции ИОХ РАН (Москва, 2010 г), Fourth International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications, (Budapest, Hungary, 2010), International Symposium Advanced Science in Organic Chemistry, (Miskhor, Ukraine, 2010r), III Международной конференции «Химия гетероциклических соединений», посвященная 95-летию со дня рождения проф. А.Н. Коста, (Москва, 2010 г). Российско-французском симпозиуме " Phenics in Russia", (Черноголовка, 2011г.)
Публикации. Основное содержание работы изложено в 2 научных статьях и 5 тезисах на научных конференциях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы из^наименований. Работа изложена на^етраницах.
![Синтез хиноидных соединений ряда 1,2,5,10а-тетрагидропиридо[1,2-a]-10Н-бензимидазола и аннелированных систем на их основе](/i/i/4598/45941.png "Синтез хиноидных соединений ряда 1,2,5,10а-тетрагидропиридо[1,2-a]-10Н-бензимидазола и аннелированных систем на их основе Агеенко Наталья Викторовна")
