Руководитель

Кадровый состав

Беляева Ксения Васильевна – главный научный сотрудник, д.х.н.

Колыванов Никита Александрович – старший научный сотрудник, к.х.н.

Никитина Лина Павловна – старший научный сотрудник, к.х.н.

Салий Вероника Сергеевна – младший научный сотрудник, аспирант.

Направление (область) научных исследований и тематика 

Создание оригинальных методологий направленного синтеза прекурсоров и аналогов лекарственных средств на основе каскадных мультимолекулярных однореакторных реакций высокоэлектрофильных ацетиленов с нейтральными нуклеофилами в присутствии оснований, с участием винильных цвиттер-ионов и их карбеновых интермедиатов, запускающих ранее неизвестные процессы функционализации и модификации фундаментальных азотистых гетероциклов.

Основные научные результаты (фундаментальные исследования) за 2023-2025 гг.

 

1. Реакции (3+2)-циклоприсоединения ацилпирролиацетиленов с циклическими иминами

Открываются новые горизонты химического применения ацилпирролилацетиленов в реакции с циклическими или ациклическими иминами. Обнаружено, что они подвергаются легкому (3+2)-циклоприсоединению к 1-пирролинам, 3H-индолам, шести- и семичленным циклическим иминам или основаниям Шиффа  приводя к ацилметилентетрагидродипирроло[1,2-a:1’,2’-c]имидазолам, -гидропирроло[1’,2’:3,4]имидазо[1,2-a]индолам, -пиридинам, -азепинам или пирроло[1,2-c]имидазолам с выходами до 96% и высокой Е-стереоселективностью.

Oparina L.A., Belyaeva K.V., Kolyvanov N.A., Ushakov I.A., Gotsko M.D., Sobenina L.N., Vashchenko A.V., Trofimov B.A. Catalyst-free annulation of acylethynylpyrroles with 1-pyrrolines: a straightforward access to tetrahydrodipyrrolo[1,2-a:1′,2′-c]imidazoles // Journal of Organic Chemistry. – 2022. – V. 87. – Iss. 15. – P. 9518-9531. DOI: 10.1021/acs.joc.2c00476

Oparina L.A., Kolyvanov N.A., Ushakov I.A., Nikitina L.P., Petrova O.V., Sobenina L.N., Petrushenko K.B., Trofimov B.A. Contributing to biochemistry and optoelectronics: pyrrolo[1’,2’:2,3]imidazo[1,5-a]indoles and cyclohepta[4,5]pyrrolo[1,2-c]pyrrolo[1,2-a]imidazoles via [3+2] annulation of acylethynylcycloalka[b]pyrroles with Δ¹-pyrrolines // International Journal of Molecular Science. – 2023. – V. 24. – 3404. https://doi.org/10.3390/ijms24043404

Trofimov B.A., Oparina L.A., Belyaeva K.V., Kolyvanov N.A., Ushakov I.A., Tomilin D.N., Sobenina L.N., Kuzmin A.V. Eco-friendly, in water, catalyst-free assembly of acylethenylpyrroloimidazoindoles from 3H-indoles and acylpyrrolylacetylenes // New Journal of Chemistry. – 2024. – V. 48. – N. 1. – P. 89-95. DOI: 10.1039/d3nj05049a

Oparina L.A., Belyaeva K.V., Kolyvanov N.A., Ushakov I.A., Sagitova E.F., Trofimov B.A. Synthesis of tetrahydropyridino- and deazepano-pyrrolo[1,2-c]imidazolidines via annulation of cyclic imines with acylethynylpyrroles // Synthesis. – 2024. – V. 56. – N. 15. – P. 2347-2360. DOI: 10.1055/a-2282-7827.

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Saliy I.V., Saliy V.S., Afonin A.V., Oparina L.A., Trofimov B.A. Annulation of 1-methylisoquinoline with pyrrolylacetylenic ketones: catalyst-free stereoselective synthesis of (E)-acylethenylpyrrolo[1',2':3,4]imidazo[2,1-a]isoquinolines // Mendeleev communications. – 2024. – V. 34. – N. 5. – P. 691-693. DOI: 10.1016/j.mencom.2024.09.021

Oparina L.A., Nikitina L.P., Kolyvanov N.A., Saliy V.S., Belyaeva K.V. (3+2)-Cycloaddition of acylethynylpyrroles to Schiff bases: synthesis of pyrrolo[1,2-c]imidazoles // Russian journal of organic chemistry. – 2025. – V. 61. – N. 7. – P. 1236-1241.

2. Нуклеофильное замещение водорода в хинолинах под действием ацилпирролилацетиленов

Показано, что реакция электронодефицитных ацилпирролилацетиленов с хинолинами, протекающая в среде MeCN, при 80-82 ^oC, не останавливается на стадии образования (3+2)-аннелированных аддуктов. Промежуточные пирроло[1',2':3,4]имидазо[1,2-a]хинолины подвергаются разрыву связи N-C_sp² и приводят к эффективному, стереоселективному синтезу (Е)-2-(2-ацилэтенилпирролил-1)хинолинов, с выходами до 76%. Реакция распространена на фенантридин с образованием (Е)-6-(2-ацилэтенилпирролил-1)фенантридинов (63-66%).

 

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Oparina L.A., Saliy V.S., Tomilin D.N., Afonin A.V., Trofimov B.A. Catalyst-free nucleophilic substitution of hydrogen in quinoline ring by acylethynylpyrroles: a stereoselective synthesis of 2-(E-2-acylethenylpyrrolyl)quinolines // New Journal of Chemistry. – 2024. – V. 48 – N. 3. – P. 1336-1349. DOI: 10.1039/D3NJ04989B

3. Реакционная способность ацилпирролилацетиленов с 1-замещенными (бенз)имидазолами

Показано, что 1-замещенные имидазолы, как ароматические нейтральные нуклеофилы, содержащие циклическую азометиновую связь, катализируют оригинальную [3+3]-циклодимеризацию ацилпирролилацетиленов в бис(ацилметилиден)дипирроло[1,2-a:1',2'-d]пиразины (выходы до 52%), в то время как 1-замещенные бензимидазолы запускают другой каскадный процесс, приводящий к эффективному синтезу 5-(1Н-пиррол-2-ил)-1,6-бензодиазоциноновых ансамблей с выходами до 92%.

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Gen’ V.S., Tomilin I.V., Sobenina L.N., Afonin A.V., Oparina L.A., Trofimov B.A. 1-Methylimidazole as organic catalyst for [3+3]-cyclodimerization of acylethynylpyrroles to bis(acylmethylidene)dipyrrolo[1,2-a:1',2'-d]pyrazines // Catalysts. – 2022. – V. 12. – Iss. 12. – P. 1604 (1-12). DOI: 10.3390/catal12121604

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Gen’ V.S., Saliy I.V., Sobenina L.N., Afonin A.V., Kuzmin A.V., Vashchenko A.V., Trofimov B.A. Benzo[1,4]diazocinone/pyrrole ensembles via the catalyst-free insertion of pyrrolylacetylenic ketones into benzimidazoles // ChemistrySelect. – 2022. – V. 7. – Iss. 45. – P. e202204482 (1-10). DOI: 10.1002/slct.202204482

Belyaeva K.V., Tomilin D.N., Afonin A.V., Trofimov B.A. 5-(1H-Indol-3-yl)-1-methyl-3-phenyl-1,6-benzodiazocin-2(1H)-one // Molbank. – 2022. – V. 2022. – Iss. 4. – P. M1466 (1-3). DOI: 10.3390/M1466

4. Превращения 1-метилизохинолина под действием электронодефицитных ацетиленов

В ходе систематических исследований показано, что реакционная способность депротонированной метильной группы и атома азота в 1-метилизохинолине по отношению к тройной связи зависит от строения электронодефицитного ацетилена. Так, реакция между 1-метилизохинолином и арилоксалилацетиленов (20-25 ^оС) или 1,4-дифенилбутин-3-дионом-1,2 (MeCN, 5 ^oC, 24 ч) протекает с участием двух молекул ацетилена как аннелирование по C=N связи с образованием 1,3-оксизиноизохинолинов с выходами до 88%. Аннелирование изохинолинового цикла по C=N связи происходит и под действием ацилпирролилацетиленов (MeCN, 80-82 ^oC) с образованием других продуктов - гидропирроло[1’,2’:3,4]имидазо[2,1-a]изохинолинов (выходы до 92%). Арилацилацетилены реагируют с 1-метилизохинолином (34 мольн.% KOH 0.5 H₂O, H2O/MeCN, 55–60 °C), задействуя исключительно метильную группу, приводя к продуктам состава ацетилен:гетероцикл 2:1 - 1-[5'-арил-м-терфенил-4'-ил]изохинолинам (выходы 28–51%) и 1-[6'-ацил-5'-арил-м-терфенил-4'-ил]изохинолинам (выходы от следовых до 11%).

Беляева К.В., Никитина Л.П., Гень В.С., Афонин А.В., Трофимов Б.А. Аннелирование 1-метилизохинолина с этиловыми эфирами оксалиларилацетиленов: синтез функционализированных оксазиноизохинолинов // Известия Академии наук. Серия химическая. – 2023. – Т. 72. – № 11. – С. 2687-2692. https://doi.org/10.1007/s11172-023-4073-x

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Saliy I.V., Saliy V.S., Afonin A.V., Oparina L.A., Trofimov B.A. Annulation of 1-methylisoquinoline with pyrrolylacetylenic ketones: catalyst-free stereoselective synthesis of (E)-acylethenylpyrrolo[1',2':3,4]imidazo[2,1-a]isoquinolines // Mendeleev communications. – 2024. – V. 34. – N. 5. – P. 691-693. DOI: 10.1016/j.mencom.2024.09.021

Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Saliy V.S., Afonin A.V., Ushakov I.A., Vashchenko A.V.,  Trofimov B.A. One-pot assembly of functionalized (m-terphenyl-4'-yl)isoquinolines from 1-methylisoquinoline and electrophilic acylacetylenes // Mendeleev Communications. – 2025. – V. 35. – N. 4. – P. 457-460. DOI: 10.71267/mencom.7695

Гранты за последние три года

Грант РНФ № 21-73-10134: " Разработка общей однореакторной и атом-экономной методологии построения пирроло-имидазолидиновых структур на основе новой реакции циклоприсоединения пирролилацетиленов к двойной С=N связи"

Избранные публикации за последние три года 

Обзоры

1.Чарушин В.Н., Вербицкий Е.В., Чупахин О.Н., Воробьева Д.В., Грибанов П.С., Осипов С.Н., Иванов А.В., Мартыновская С.В., Сагитова Е.Ф., Дяченко В.Д., Дяченко И.В., Кривоколыско С.Г., Доценко В.В., Аксенов А.В., Аксенов Д.А., Аксенов Н.А., Ларин А.А., Ферштат Л.Л., Музалевский В.М., Ненайденко В.Г., Гулевская А.В., Пожарский А.Ф., Филатова Е.А., Беляева К.В., Трофимов Б.А., Балова И.А., Данилкина Н.А., Говди А.И., Тихомиров А.С., Щекотихин А.Е., Новиков М.С., Ростовский Н.В., Хлебников А.Ф., Климочкин Ю.Н., Леонова М.В., Ткаченко И.М., Мамедов В.А., Мамедова В.Л., Жукова Н.А., Семёнов В.Э., Синяшин О.Г., Борщев О.В., Лупоносов Ю.Н., Пономаренко С.А., Фисюк А.С., Костюченко А.С., Илькин В.Г., Березкина Т.В., Бакулев В.А., Газизов А.С., Загидуллин А.А., Карасик А.А., Кукушкин М.Е., Белоглазкина Е.К., Голанцов Н.Е., Феста А.А., Воскресенский Л.Г., Мошкин В.С., Буев Е.М., Сосновских В.Я., Миронова И.А., Постников П.С., Жданкин В.В., Юсубов М.С., Ярёменко И.А., Виль В.А., Крылов И.Б., Терентьев А.О., Горбунова Ю.Г., Мартынов А.Г., Цивадзе А.Ю., Стужин П.А., Иванова С.С., Койфман О.И., Буров О.Н., Клецкий М.Е., Курбатов С.В., Яровая О.И., Волчо К.П., Салахутдинов Н.Ф., Панова М.А., Бургарт Я.В., Салоутин В.И., Ситдикова А.Р., Щегравина Е.С., Федоров А.Ю. Успехи в химии гетероциклических соединений в 21 веке // Успехи химии. – 2024. – Т. 93. – N. 7 – RCR5125.

2.Trofimov B.A., Belyaeva K.V. Transition metal free functionalization of nitrogen heterocycles, triggered and driven by electrophilic acetylenes //Tetrahedron letters. – 2025. – V. 173. – Article number 155837. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2025.155837

Основные научные статьи

Oparina L.A., Kolyvanov N.A., Ushakov I.A., Nikitina L.P., Petrova O.V., Sobenina L.N., Petrushenko K.B., Trofimov B.A. Contributing to biochemistry and optoelectronics: pyrrolo[1´,2´:2,3]imidazo[1,5-a]indoles and cyclohepta[4,5]pyrrolo[1,2-c]pyrrolo[1,2-a]imidazoles via [3+2] annulation of acylethynylcycloalka[b]pyrroles with ∆ 1 – pyrrolines // International Journal of Molecular Sciences. – 2023. – V. 24. – N. 4. – P. 3404 (1-16). DOI: 10.3390/ijms24043404

Petrova O.V., Tomilin D.N., Senol H., Belyaeva K.V., Nikitina L.P., Oparina L.A., Sobenina L.N., Trofimov B.A., Sadeghian N., Taslimi P., Farzaliyev V., Sujayev A., Gulçin I. Synthesis of pyrrole-heterocyclic derivatives as anti-Alzheimer and antidiabetic candidates: An in vitro-in silico study // J. Mol. Struct. – 2024. – V. 1315. – 138998. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.138998.

Kobychev V.B., Belyaeva K.V., Trofimov B.A. Quantum chemical study on the mechanism of base-mediated cyclodimerization of benzoylethynylpyrrole // ChemistrySelect. – 2025. – V. 10. – N. 1. – e202404911. DOI: 10.1002/slct.202404911