LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Регіо- та стереоселективна функціоналізація калікс[4]аренів

функциональных групп на каликсареновую платформу, использованию этих подходов для синтеза внутреннехиральных каликс[4]аренов, исследованию влияния внутреннемолекулярных водородных связей на прохождение реакций при постадийной функционализации макроцикла, изучению физико-химических свойств новых синтезированных соединений и поиску среди них веществ, способных влиять на биологические процессы.

На основании проведенного анализа теоретически возможных стереоизомеров с разнофункционализированными бензольными фрагментами предложено два подхода к синтезу внутреннехиральных каликс[4]аренов: 1) синтез проксимально гетерофункционализированных диастереомеров с последующим их разделением; 2) ассиметрический синтез тетрафункционализированных каликсаренов. Для их реализации разработаны новые региоселективные методы: алкилирование в высокоосновной среде ДМСО – NaOH, карбамоилирование, сульфонилирование. Эти методы были успешно использованы для получения внутреннехиральных каликсаренов – соединений, хиральность которых обусловлена ассиметричным расположением заместителей по ободу макроцикла. Впервые проведен ассиметрический синтез внутреннехирального каликсарена с использованием в качестве ассиметрического индуктора фенилэтиламида каликсаренкарбоновой кислоты.

Исходя из хлоркарбонилалкоксикаликсаренов в условиях реакции Курциуса впервые получены изоцианатоалкоксикаликсарены. Взаимодействием последних с трифенилфосфазобензеном по реакции аза-Виттига синтезированы первые представители кабодиимидов на каликсареновой платформе. При взаимодействии изоцианатопропоксикаликс[4]аренов с эфирами L-аминокислот образуются хиральные карбамидокаликсарены, которые способны к энантиоселективному распознаванию анионов аминокислот в полярной среде.

Разработаны препаративные методы ди- и тетрафункционализации верхнего обода каликсаренов амидными, карбамидными, сульфониламидиновыми, иминными и аминофосфоновыми группами. При взаимодействии каликсаренамидов с пятихлористым фосфором получены каликсаренимидоилхлориды – высокореакционные синтоны, которые были использованы при получении каликсаренов, функционализированных гетероциклическими фрагментами. На примере трет.-бутилкаликсарендихиназолинонов методом динамического ядерного магнитного резонанса впервые продемонстрирована возможность существования конформационных изомеров за счет различного расположения в пространстве заместителей по отношению к макроциклическому остову. Продемонстрирована способность иминокаликсарена и каликсарентетратетразола образовывать палладиевые металлокомплексы. Методом РСА показано, что каликсарен-тетратетразол образует с PdCl2 капсулоподобный комплекс состава 2:2. Комплекс дииминокаликсарен-2PdCl2 организовывается в шестичленный нанокластер с включением в полость каликсарена молекулы ацетонитрила.

Исследовано влияние полученных соединений на катионные насосы гладкомышечных клеток. Показано, что каликсарентетрасульфониламидин является селективным ингибитором кальциевых насосов плазматической мембраны и саркоплазматической сети, каликсарендиамид селективно усиливает накопление катионов кальция в митохондриях, каликсаренбисаминофосфоновая кислота селективно и эффективно ингибирует действие оуабаин-чувствительного натриевого насоса. Методом конкурентного вытеснения было показано, что диамид на основе диаминокаликсарена и п-хлорбензойной кислоты способен связываться с бенздиазепиновыми рецепторами ЦНС и влиять при этом на конформацию рецептора, увеличивая его сродство к бенздиазепинам.

Ключевые слова: каликсарены, внутреннехиральные каликс[4]арены, алкилирование, карбамоилирование, сульфонилирование, катионные насосы.


SUMMARY

Boyko V.I. Regio- and stereoselective functionalization of calix[4]arenes. – A manuscript.

Dissertation for the doctor of chemical sciences degree in speciality 02.00.03 – organic chemistry. Institute of Organic Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.

The dissertation is dedicated to development of new methods of regio- and stereoselective functionalization of calix[4]arenes, their application for synthesis of inherently chiral calixarenes, investigation of influence of the intramolecular hydrogen bond in this processes, physico-chemical studies as well as influence on the biological processes of the obtaining compounds. The analysis of all possible stereo isomers of calix[4]arenes was made and two approaches to the synthesis of asymmetricaly substituted calix[4]arenes was suggested. For their realization the new methods of regioselective functionalization (alkylation, acylation, sulfonylation) were developed. The elaborating methods of selective functionalization were used for synthesis of inherentlychiral calixarenes whose chirality originates from the acymmetric arrangements of different groups to the lower or upper rims of the macrocycles.

Di- and tetraaminocalix[4]arenes were used to prepare of calixarenes with cyclic and acyclic nitrogen containing pharmacophoric groups (amide, carbamide, amidine, imine, ammonium, tetrazol, quinazolinone, aminophosphonic). The method of synthesis of calixareneimidoylchlorides was developed. The usage of these compounds for the synthesis of the modified with heterocyclic fragments calixarenes was presented. It was found that obtained calixarenes formed complexes with metal cations, which could include various organic molecules in the cavity due to intermolecular hydrogen bonds and other non-valent interactions.

It was shown that calixarenes possessing sulfonylamidine, amide and aminophosphonic groups effectively inhibited calcium and sodium pumps of the smooth muscle cells and had a prospect for design of compounds which would be able effectively influence on activity of certain proteins. The diamide of diaminocalixarene and p-chlorobenzoic acid could bind central benzodiazepine receptors of central nervous system of mammalian and affected on receptor conformation hence its affinity to benzodiazepines grows.

Key words: calixarenes, inhereentlychiral calixarenes, alkylation, acylation, sulfonylation, cation pumps.