LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

лабільності карбамідокаліксаренів необхідно було подовжити алкільний спейсер між карбамідною функцією та вузьким вінцем каліксарену.

Ізоціанатопропоксикаліксарени 23a,b отримані з високими виходами аналогічним методом. Вонилегко взаємодіють з естерами амінокислот в дихлорметані при кімнатній температурі з утворенням відповідних карбамідокаліксаренів 24 та 25 з виходами 70-90% (схема 10).

Каліксаренізоціанати 23a,b були використані для синтезу перших представників карбодіімідокаліксаренів. Так, при взаємодії ізоціанатів 23a,b з двома молями трифенілфосфазобензену в умовах реакції аза-Віттіга були отримані карбодііміди 26a,b.

Синтезовані карбодііміди 26а,b є зручними синтонами для отримання ряду їх важливих похідних. При приєднанні до них амінів утворюються гуанідинові основи, які без виділення були переведені у гідрохлориди 27a-c та 28a,b дією концентрованої соляної кислоти (схема 11).

Аніонорецепторні властивості синтезованих карбамідів та гуанідинів були досліджені за допомогою ЯМР-титрування. Встановлено, що найбільш ефективними аніонними рецепторами є карбаміди 24 та 25 з фрагментами хіральних амінокислот, які здатні до селективного зв'язування аніонних гостей в полярному середовищі.

Похідна L-аланіну 25а ефективно зв'язує аніони амінокислот і проявляє здатність до енантіорозпізнавання аніонів фенілаланіну. Найстабільніший комплекс утворюється з D-формою аніона, при цьому фактор селективності по відношенню до L форми складає 4.14 (табл. 1). Відповідна похідна з вільними ОН групами 24а має нижчу спорідненість до аніонів, проте характер D-енантіо-селективності зберігається і в цьому випадку. Зауважимо, що при зменшенні стеричного об'єму гостя, як у випадку аланінат-йона, селективність розпізнавання падає. При переході до похідної ізолейцину 25b здатність до зв'язування аніонів також знижується.

Для з'ясування причини селективного розпізнавання D–фенілаланінат-аніона карбамідом 25а було проведено моделювання комплексів відповідно з D- та L-фенілаланінат-аніонами. Аналіз обох моделей показав, що комплекс 25а(L)-N-Ac-Phe-COO- є стерично більш утрудненим, ніж відповідний комплекс з сіллю D-амінокислоти. Це пов'язано з відштовхуванням між фенільним фрагментом гостя та метоксикарбонільною групою молекули рецептора, що і є основою прояву селективності .


  • Внутрішньохіральні калікс[4]арени


    Хіральні каліксарени можуть бути отримані шляхом введення оптично активної функціональної групи. Разом з тим унікальна просторова будова калікс[4]арену дозволяє конструювати так звані внутрішньохіральні сполуки, оптична активність яких пов'язана не з наявністю асиметричних атомів, а з асиметричним розміщенням замісників на каліксареновій платформі. В результаті цього молекула втрачає всі елементи симетрії. Як показав проведений аналіз, загальна кількість можливих стереоізомерів залежить від кількості фенольних кілець в макроциклі і може бути визначена за формулою:

    N = (n-1)! де N – кількість ізомерів, n – число фенольних кілець.

    Так для калікс[4]арену можливі – (4-1)!=6 ізомерів, які складають три пари оптичних антиподів – ABCD-DCBA (ADCB); ABDC-CDBA (ACDB); ACBD-DBCA (ADBC). В випадку, коли в молекулі каліксарену два кільця однакові, а два інші різні і відмінні від двох перших, то можливі лише два стереоізомери ABCC та CCAB (ACCB), причому вони будуть енантіомерами (рис. 2).

    Виходячи з проведеного аналізу можна запропонувати два підходи до синтезу внутрішньохіральних калікс[4]аренів: 1) асиметричний синтез тетрафункціоналізованих каліксаренів; 2) синтез проксимальних гетерофункціоналізованих діастереомерів з подальшим їх розділенням.

    Асиметричний синтез внутрішньохіральних каліксаренів. На даний час синтезовано ряд внутрішньохіральних каліксаренів і всі вони були отримані в вигляді рацемату або рівноеквівалентної суміші двох діастереомерів. Таким чином, питання про вплив асиметричного центру на стереоселективність проходження реакції на каліксареновій платформі залишалося відкритим. Для з'ясування можливості використання асиметричної індукції для синтезу внутрішньохіральних каліксаренів було використано розроблений метод О-ацилювання діалкоксикалікс[4]арендіолів, що містять хіральний замісник, ацилізоцианатами. В результаті цієї реакції утворюються дві сполуки, діастереомерність яких зумовлена асиметричним атомом вуглецю в заміснику та асиметрично заміщеною каліксареновою платформою. Було вивчено вплив різних факторів на стереоселективність процесу і знайдено, що найкращі результати спостерігаються коли Alk = Me, а джерелом асиметричної індукції виступає α-фенілетиламідна група. Серед ізоціанатів найкраще проявив себе трихлороацетилізоціанат.

    М'яке селективне карбамоїлювання енантіомерно чистого каліксарену 29 (S) в присутності каталітичних кількостей триетиламіну приводить до діастереомерних калікс[4]аренкарбаматів 30 (S) та 31 (S) у співвідношенні 4 : 1, що відповідає 60%-ному діастереомерному надлишку 30 (S) (схема 12, ліва колонка).

    При обробцісирого" продукту гарячим метанолом мінорний діастереомер 31 (S) переходить в розчин і діастереомерна чистота ізомера 30 (S) при цьому підвищується до 90-92%. Наступною кристалізацією з суміші гексан – хлористий метилен досягається 98%-на діастереомерна чистота продукту.

    Визначення абсолютної структури було зроблено рентгеноструктурним дослідженням монокристалу. Відома конфігурація атома вуглецю S в амідному фрагменті, дозволяє встановити точне розміщення замісників на вузькому вінці каліксаренової платформи (рис. 3).

    Аналогічним чином при використанні замість (S)-(-)-α-фенілетиламіду монобромоцтової кислоти її (R)-(+)-α-фенілетиламід був синтезований калікс[4]аренамід 30 (R) (схема 12 права колонка), якийє оптичним антиподом сполуки 30 (S). Ці дві речовини відрізняються тільки кутом обертання плоскополяризованого світла ([α]D −42.86 (c 0.504, CHCl3) для 30 (S) та [α]D 42.54 (c 0.496, CHCl3) для 30а (R)). Як і всі інші фізичні параметри, ЯМР 1H спектри діастереомерів 30 (S) і 30 (R) є абсолютно однаковими, але при додаванні до їх


  •