Експериментальні та теоретичні дослідження таутомерії серед 3-заміщених 2-метилхінолін-4(1H)-онів

4-Hydroxy-/4-oxo tautomerism in the series of 3-substituted 2-methyl-quinolin-4(1H)-ones has been studied by 13C NMR-spectroscopy and quantum-chemical methods in various approximations (restricted Hartree-Fock method, DFT and MP2) for the isolated molecules and for solutions using empirical correction of effects for solvents (PCM COSMO procedure). Substituents that are different in their nature have no significant influence on the value of the chemical shift of carbon in position C4 of the quinolone cycle. The only exception is the carbon shielding associated with the bromine atom in the molecule of 3-bromo-2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one. Significant deshielding detected in all cases in 13C NMR-spectra of the carbon nuclei in position 4 of the ring is in favour of the existence of all derivatives studied as 4-oxo forms in DMSO-d6 solution. The experimental and calculated values for the chemical shift of carbon in position C4 of 4-oxo and 4-hydroxy isomers differ considerably and can be used as a criterion for assigning quinolin-4 (1H)-ones to a particular tautomeric form.С помощью ЯМР 13С спектроскопии и квантово-химическими методами в различных приближениях (ограниченный метод Хартри-Фока, DFT и МР2) для изолированных молекул и растворов с использованием эмпирической коррекции эффектов растворителей (процедура РСМ COSMO) исследована 4-гидрокси 4-оксо-таутомерия в ряду производных 3-замещенных 2-метилхинолин-4(1Н)-онов. Различные по своему характеру заместители не оказывают существенного влияния на значение химического сдвига углерода в положении С4 хинолонового цикла. Исключение составляет лишь экранирование углерода, связанного с атомом брома в молекуле 3-бромо-2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-oна. Значительное дезэкранирование, обнаруженное во всех случаях в спектрах ЯМР 13С для ядер углерода в 4-ом положении кольца, говорит в пользу существования всех исследованных производных в растворе в DMSO-d6 в виде 4-оксо-форм. Экспериментальные и расчетные значения химического сдвига для углерода в положении С4 для 4-оксо- и 4-гидрокси-изомеров заметно отличаются и могут быть использованы в качестве критерия для отнесения хинолин-4(1Н)-онов к той или иной таутомерной форме.За допомогою ЯМР 13С спектроскопії і квантово-хімічними методами в різних наближеннях (обмежений метод Хартрі-Фока, DFT і МР2) для ізольованих молекул і розчинів з використанням емпіричної корекції ефектів розчинників (процедура РСМ COSMO) досліджена 4-гідрокси оксо-таутомерія в ряду похідних 3-заміщених 2-метилхінолін-4(1Н)-онів. Різні за своїм характером замісники не чинять істотного впливу на значення хімічного зсуву вуглецю в положенні С4 хінолонового циклу. Виняток становить лише екранування вуглецю, пов’язаного з атомом брому в молекулі 3-бромо-2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-oну. Значне дезекранування виявлене у всіх випадках у спектрах ЯМР 13С для ядер вуглецю в 4-му положенні кільця вказує на користь існування всіх досліджених похідних у розчині в DMSO-d6 у вигляді 4-оксо-форм. Експериментальні та розрахункові значення хімічного зсуву для вуглецю в положенні С4 для 4-оксо- і 4-гідрокси-ізомерів помітно відрізняються і можуть бути використані в якості критерію для віднесення хінолін-4 (1Н)-онів до тієї чи іншої таутомерної форми

Синтез і комп’ютерний скринінг нових 2-метилхінолін-4-онів, зв’язаних з піразолон-5-оновим фрагментом

The 1,3-dicarbonyl derivatives of 2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one have been synthesized by alkylation of methylene active compounds with 3-dimethylaminomethyl-2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-one. These compounds are the convenient starting material for creating the new chemical libraries in the series of 3-heteryl substituted 2-methyl-1,4-dihydroquinoline-4-ones. In this work the examples of the synthesis of new quinolone-pyrazolone systems are presented. Their condensation with hydrazine hydrate resulted in the new derivatives of 2-methyl-3-[(5-oxo-4,5-dihydro-1H-pyrazol-4-yl)methyl]-1,4-dihydroquinolin-4-ones. The estimation of novelty of the compounds obtained in such chemical databases as PubChem, ChemBl, Spresi has shown that these substances are not present in these sources, and the chemical scaffold – quinolone bound via the methylene bridge with azoles is new. Determination of 2D similarity of the compounds synthesized by standard molecular descriptors with the biologically active structures in the ChemBl_20 database has shown the uniqueness of a new quinolone scaffold and the potential anti-inflammatory activity for compounds of this series. The molecular similarity has been determined using the ChemAxon software (JKlustor, Instant JChem).Алкилированием 3-диметиламинометил-2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-оном метиленактивных соеди- нений были синтезированы 1,3-дикарбонильные производные 2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-она. Дан- ные соединения являются удобным стартовым материалом для создания библиотек в ряду 3-гетерилзамещенных 2-метил-1,4-дигидрохинолин-4-онов. В работе приведены примеры синтеза новых хинолон-пиразолоновых систем. Конденсацией алкилированных метиленактивных соединений с гидразин гидратом получены новые производные 2-метил-3-[(5-оксо-4,5-дигидро-1H-пиразол-4-ил)метил]-1,4- дигидрохинолин-4-онов. Проведенная оценка новизны полученных соединений по химическим базам PubChem, ChemBl и Spresi показала, что данные соединения совсем не представлены в этих источниках, а химический скаффолд – хинолон, соединенный через метиленовый мостик с азолами, является новым. Определение 2D подобия синтезированных соединений по стандартным молекулярным дескрипторам с биологически активными структурами базы данных ChemBl_20 показало уникальность и перспективность нового хинолонового скаффолда в дизайне лекарственных веществ, а также вероятность проявления противовоспалительной активности среди соединений данного ряда. Молекулярное подобие было определено с помощью программного обеспечения ChemAxon (JKlustor, Instant JChem).Алкілуванням 3-диметиламінометил-2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-оном метиленактивних сполук були синтезовані 1,3-дикарбонільні похідні 2-метил-1,4-дигідрохінолін-4-ону. Дані сполуки є зручним стар- товим матеріалом для створення хімічних бібліотек в ряду 3-гетерилзаміщених 2-метил-1,4-ди- гідрохінолін-4-онів. У роботі наведені приклади синтезу нових хінолон-піразолонових систем. Конден- сацією алкілованих метиленактивних сполук з гідразин гідратом отримані нові похідні 2-метил-3-[(5- оксо-4,5-дигідро-1H-піразол-4-іл)метил]-1,4-дигідрохінолін-4-онів. Проведена оцінка новизни отриманих сполук за хімічними базами PubChem, ChemBl і Spresi показала, що дані сполуки зовсім не представлені в цих джерелах; а хімічний скаффолд – хінолон, з’єднаний через метиленовий місток з азолами, є новим. Визначення 2D схожості синтезованих речовин за стандартними молекулярними дескрипторами з біологічно активними структурами бази даних ChemBl_20 показало унікальність і перспективність нового хінолонового скаффолда в дизайні лікарських речовин, а також імовірність прояву протизапальної активності серед сполук даного ряду. Молекулярну схожість було визначено за допомогою програмного забезпечення ChemAxon (JKlustor, Instant JChem)

Damages Identification in the Cantilever-based on the Parameters of the Natural Oscillations

An approach to parametric identification of damages such as cracks in the rod cantilever construction is described. The identification method is based on analysis of shapes of the natural oscillations. The analytic modelling is performed in the Maple software on the base of the Euler-Bernoulli hypothesis. Crack is modelled by an elastic bending element. Transverse oscillations of the rod are considered. We take into account first four eigen modes of the oscillations. Parameters of amplitude, curvature and angle of bends of the waveforms are analysed. It was established that damage location is revealed by ‘kink’ on corresponding curves of the waveforms. The parameters of oscillation shapes are sensitive to the crack parameters in different degree. The novelty of the approach consists in that the identification procedure is divided into two stages: (a) it is determined the crack location, and (b) it is determined the crack size. Based on analytical modelling, an example of determination of dependence of the crack parameters on its size in the cantilever rod is presented. Study of features of the waveforms during identification of the fracture parameters shows that the features found in the form of ‘kinks’ and local extreme a of the angle between the tangent and curvature of waveforms for different modes of bending oscillations, define the crack location in cantilever. They can serve as one of diagnostic signs of crack identification and allow us to determine its location. 

Reflection groups in hyperbolic spaces and the denominator formula for Lorentzian Kac--Moody Lie algebras

This is a continuation of our "Lecture on Kac--Moody Lie algebras of the arithmetic type" \cite{25}. We consider hyperbolic (i.e. signature $(n,1)$) integral symmetric bilinear form $S:M\times M \to {\Bbb Z}$ (i.e. hyperbolic lattice), reflection group $W\subset W(S)$, fundamental polyhedron \Cal M of $W$ and an acceptable (corresponding to twisting coefficients) set P({\Cal M})\subset M of vectors orthogonal to faces of \Cal M (simple roots). One can construct the corresponding Lorentzian Kac--Moody Lie algebra {\goth g}={\goth g}^{\prime\prime}(A(S,W,P({\Cal M}))) which is graded by $M$. We show that \goth g has good behavior of imaginary roots, its denominator formula is defined in a natural domain and has good automorphic properties if and only if \goth g has so called {\it restricted arithmetic type}. We show that every finitely generated (i.e. P({\Cal M}) is finite) algebra {\goth g}^{\prime\prime}(A(S,W_1,P({\Cal M}_1))) may be embedded to {\goth g}^{\prime\prime}(A(S,W,P({\Cal M}))) of the restricted arithmetic type. Thus, Lorentzian Kac--Moody Lie algebras of the restricted arithmetic type is a natural class to study. Lorentzian Kac--Moody Lie algebras of the restricted arithmetic type have the best automorphic properties for the denominator function if they have {\it a lattice Weyl vector $\rho$}. Lorentzian Kac--Moody Lie algebras of the restricted arithmetic type with generalized lattice Weyl vector $\rho$ are called {\it elliptic}Comment: Some corrections in Sects. 2.1, 2.2 were done. They don't reflect on results and ideas. 31 pages, no figures. AMSTe

RISK ASSESSMENT MODEL FOR CORONARY ATHEROSCLEROSIS IN PATIENTS WITH VISCERAL OBESITY

Aim. To invent a model for coronary atherosclerosis risk prediction in patients with visceral obesity and to conduct comparison research for this model with the other known Framingham and PROCAM.Material and methods. Totally 67 men included, of the age 40-65 (50,95±6,54 y.o.) without angina pectoris and clinical signs of another localization atherosclerosis. Patients had general obesity of I-III grade with BMI 35,16±3,32 kg/m , and visceral obesity by the thickness of epicaridal fat >7 mm. After coronary arteriography or multidetector computed tomography of coronary arteries we selected 2 comparison groups: group I (n=25) — patients with coronary atherosclerosis, group II (n=42) — without. For the invention of the prognostic score we used regression model with regression and optimal scaling.Results. Potential predictors of coronary atherosclerosis riskas a result of two groups comparison were: arterial hypertension, carbohydrate metabolism disorders, triglycerides, leptin, adiponectin and C-rective protein. As the result of regression analysis each predictor got its own significance mark. The rate of correctclassifications reached 79,1% that shows good prognostic value of this regression model. While using Framingham and PROCAM model the prognostic value of subclinical coronary atherosclerosis was 24,6% and 21,6% lower, resp., than the new risk assessment. Conclusion. The model invented of the risk assessment in visceral obesity patients makes it possible to take into account the main pathogenetic mechanisms that connect obesity and coronary atherosclerosis

Синтез гідразидів 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти як потенційних протитуберкульозних засобів

Antitubercular drugs are used for a number of decades. In each country where research is conducted strains of mycobacteria that are resistant to one or more drugs have been registered, and it causes tuberculosis with multi-drug resistance (MDR-TB). These strains of M. tuberculosis at least are not sensitive to isoniazid and rifampicin – two most powerful first-line antitubercular drugs. MDR-TB can be treated and cured using the second choice drugs. However, these treatment options are limited and require extensive chemotherapy (the treatment duration is up to two years) with drugs which are of high cost and toxicity. In some cases, a more dangerous drug resistance may develop. Tuberculosis with extensive drug resistance (EDR-TB) is more severe form of MDR-TB caused by bacteria that do not respond to the most effective antitubercular drugs of the second choice with which there are often no any further treatment options for patients. Therefore, the search and development of drugs with the antitubercular activity are important today.Aim. To synthesize and study dibromo-substituted derivatives of ortho-chlorobenzoic acids as potential substances with the antitubercular action.Materials and methods. Hydrazides of 3,5-dibromo-2-chlorobenzoic acid were obtained by two methods – by hydrazinolysis of acid chlorides of the corresponding acids (method 1) and by interaction of 3,5-dibromo-2-chlorobenzoic acid with hydrazines in the presence of carbonyldiimidazole (method 2).Results and discussion. It has been found that the synthesis of hydrazides by method 2 allows obtaining the target compounds with a high yield.Conclusions. According to the literature data the compounds synthesized are promising for the pharmacological screening on the antitubercular activity.Противотуберкулезные лекарственные средства используются в течение целого ряда десятилетий. В каждой стране, где проводятся исследования, зарегистрированы штаммы микобактерий, устойчивые к одному или нескольким препаратам, что приводит к возникновению туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ). Эти штаммы M. tuberculosis по меньшей мере не чувствительны к изониазиду и рифампицину – двум самым мощным противотуберкулезным препаратам первого ряда. МЛУ-ТБ можно лечить и излечивать, используя препараты второго ряда. Однако такие варианты лечения ограничены и требуют проведения экстенсивной химиотерапии (лечение продолжительностью до двух лет) препаратами, которые отличаются высокой стоимостью и токсичностью. В некоторых случаях может развиваться более опасная лекарственная устойчивость. Туберкулез с широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ-ТБ) является более тяжелой формой МЛУ-ТБ, вызываемой бактериями, которые не реагируют на самые эффективные противотуберкулезные препараты второго ряда, при которых у пациентов нередко не остается никаких дальнейших вариантов лечения. Поэтому поиск и создание лекарственных средств с противотуберкулезной активностью является актуальным.Целью данной работы является синтез и исследование дибромзамещённых производных орто-хлорбензойных кислот как потенциальных субстанций с противотуберкулезным действием.Материалы и методы. Гидразиды 3,5 дибром-2-хлорбензойной кислоты получали двумя способами – гидразинолизом хлорангидридов соответствующих кислот (способ 1) и взаимодействием 3,5-дибром-2-хлорбензойной кислоты с гидразином в присутствии карбонилдиимидазола (способ 2).Результаты и их обсуждение. Установлено, что синтез гидразидов по способу 2 позволяет получить целевые соединения с большим выходом.Выводы. Согласно данным литературы синтезированные соединения являются перспективными веществами для фармакологических исследований на противотуберкулезную активность.Протитуберкульозні лікарські засоби використовуються впродовж цілого ряду десятиліть. У кожній країні, де проводяться дослідження, зареєстровані штами мікобактерій, стійкі до одного або декількох препаратів, що зумовлює виникнення туберкульозу з множинною лікарською стійкістю (МЛС-ТБ). Ці штами M. tuberculosis щонайменше не чутливі до ізоніазиду та рифампіцину – двох найпотужніших протитуберкульозних препаратів першого ряду. МЛС-ТБ можна лікувати і виліковувати, використовуючи препарати другого ряду. Однак такі варіанти лікування обмежені і вимагають проведення екстенсивної хіміотерапії (лікування тривалістю до двох років) препаратами, які відрізняються високою вартістю і токсичністю. У деяких випадках може розвиватися більш небезпечна лікарська стійкість. Туберкульоз з широкою лікарською стійкістю (ШЛС-ТБ) є більш важкою формою МЛС-ТБ, що викликається бактеріями, які не реагують на найефективніші протитуберкульозні препарати другого ряду, при яких у пацієнтів нерідко не залишається ніяких подальших варіантів лікування. Тому пошук та створення лікарських засобів з протитуберкульозною активністю є актуальним.Метою даної роботи є синтез і дослідження дибромозаміщених похідних орто-хлоробензойних кислот як потенційних субстанцій з протитуберкульозною дією.Матеріали та методи. Гідразиди 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти отримували двома способами – гідразинолізом хлорангідридів відповідних кислот (спосіб 1) та взаємодією 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти з гідразином у присутності карбонілдіімідазолу (спосіб 2).Результати та їх обговорення. Встановлено, що синтез гідразидів способом 2 дозволяє отримати цільові сполуки з більшим виходом. Висновки. Згідно з даними літератури синтезовані сполуки є перспективними речовинами для фармакологічних досліджень на протитуберкульозну активність.

Crossings, Motzkin paths and Moments

Kasraoui, Stanton and Zeng, and Kim, Stanton and Zeng introduced certain $q$-analogues of Laguerre and Charlier polynomials. The moments of these orthogonal polynomials have combinatorial models in terms of crossings in permutations and set partitions. The aim of this article is to prove simple formulas for the moments of the $q$-Laguerre and the $q$-Charlier polynomials, in the style of the Touchard-Riordan formula (which gives the moments of some $q$-Hermite polynomials, and also the distribution of crossings in matchings). Our method mainly consists in the enumeration of weighted Motzkin paths, which are naturally associated with the moments. Some steps are bijective, in particular we describe a decomposition of paths which generalises a previous construction of Penaud for the case of the Touchard-Riordan formula. There are also some non-bijective steps using basic hypergeometric series, and continued fractions or, alternatively, functional equations.Comment: 21 page

How Russian Rap on YouTube Advances Alternative Political Deliberation: Hegemony, Counter- Hegemony, and Emerging Resistant Publics

The late 2010s have seen the unprecedented rise of Russian rap culture on YouTube. This study delves into the unexplored area of the relationship between rap music, politics, and the Internet audience in Russia. It focuses on the analysis of the production of the most popular rap videos—their narratives, power relations, and socio-political themes, as well as the prevailing patterns in the discussion on socio-political issues by the YouTube audience. The study brings three contributions that identify the power relations in the Russian society that manifest in the field of rap music. First, the Russian-speaking users demonstrate a high level of criticality toward the pro-Kremlin rap music on YouTube and challenge the lies of propaganda rap. Second, pro-government rappers follow the Soviet authoritarian ethos and praise belonging to the collective of elites, while liberal ones adhere to the individual responsibility. Third, we demonstrate the prevalence of patriarchal gender values, including macho politics and unquestioned sexism, which are representative of gender politics in the country. This article proves the importance of socio-political commentary on YouTube and points to the rap videos as the popular hubs for the socio-political debates. Users flow to rap videos and utilize the comment section to have their say on the political context and power relations rather than the music, to engage with others, and to contribute to the emerging collective debate. The comment sections on these rap videos have a unique value for the Russian users who exploit them as the negotiation space in the void of other platforms for social dialogue in Russia

Analytic structure factors and pair-correlation functions for the unpolarized homogeneous electron gas

We propose a simple and accurate model for the electron static structure factors (and corresponding pair-correlation functions) of the 3D unpolarized homogeneous electron gas. Our spin-resolved pair-correlation function is built up with a combination of analytic constraints and fitting procedures to quantum Monte Carlo data, and, in comparison to previous attempts (i) fulfills more known integral and differential properties of the exact pair-correlation function, (ii) is analytic both in real and in reciprocal space, and (iii) accurately interpolates the newest, extensive diffusion-Monte Carlo data of Ortiz, Harris and Ballone [Phys. Rev. Lett. 82, 5317 (1999)]. This can be of interest for the study of electron correlations of real materials and for the construction of new exchange and correlation energy density functionals.Comment: 14 pages, 5 figures, submitted to Phys. Rev.