5-(Трифторметил)-4-биарилгидразинилиденпиразол-3-оны: синтез, фотофизические и биологические свойства

Известно, что азокрасители составляют самую большую группу производимых органических красителей. Их распространенность обусловлена простотой синтетических подходов, которые при этом отличаются возможностью широкого варьирования структурных фрагментов. Азокрасители обладают высоким молярным коэффициентом поглощения и хорошей устойчивостью к воздействию света и влаги.

В частности, к группе азокрасителей относятся производные 4-арилгидразинилиденпиразол-5-она (4-арил-ГП), которые применяются в качестве пигментов, протрав, пищевых красителей. Ранее было выявлено, что варьирование заместителей в данных гетероциклах позволяет переключать или комбинировать их биологическую активность, включая антиоксидантную, противораковую, противогонорейную, анальгезирующую и противовоспалительную. Кроме того, была обнаружена возможность использования 4-арил-ГП для визуализации клеток Vero.

Синтез и исследование фотофизических и биологических свойств данных соединений проведено совместно с коллегами из Уральского федерального университета и Института дерматологии, венерологии и иммунопатологии. Работа опубликована в журнале «Dyes and Pigments».

Авторами разработан подход к синтезу 4-биарил-ГП как новых красителей посредством кросс-сочетания по Сузуки 4-галогенфенилгидразинилиденпиразолонов с арилбороновыми кислотами. В УФ-спектрах, зарегистрированных в хлороформе и ДМФА, для 4-биарил-ГП обнаружен батохромный сдвиг максимумов длинноволновых полос, а также увеличение молярного коэффициента поглощения по сравнению с моноарилзамещенными аналогами.

Эти экспериментальные данные подтверждают квантово-механические расчеты, поскольку 4-биарил-ГП имеют меньшую ширину запрещенной зоны. Обнаружено, что CF₃-замещенные 4-биарил-ГП имеют гипсохромный сдвиг максимумов поглощения длинноволновой полосы в ДМФА относительно хлороформа в отличие от нефторированных аналогов. Полученные пиразолоны характеризуются твердофазной эмиссией с квантовым выходом до 10% и временем эмиссии более 1 нс. Циклические вольтамперограммы 5-CF₃-2-фенил-4-биарил-ГП имеют необратимый восстановительный характер благодаря 2e⁻/2H⁺ -процессу.

Новые красители на основе 4-биарил-ГП могут быть использованы для флуоресцентной визуализации клеток рабдомиосаркомы. Кроме того, эти соединения обладают перспективной противогонорейной активностью.

Источник: ИОС УрО РАН