Изучение каталитических трансформаций доступных природных соединений, их производных и аналогов для получения веществ с ценными фармакологическими свойствами. Исследование реакционной способности кислородсодержащих оптически активных монотерпеноидов.
Аннотация к работе
Важную роль в разработке новых биологически активных соединений играют вещества, выделенные из природных источников. Еще одной тенденцией медицинской химии последних десятилетий является широкий переход к разработке методов получения хиральных агентов, нередко рацемические лекарственные средства рассматриваются как вещества, «содержащие 50% примесей». Выбор этой системы катализатор-субстрат обусловлен ранее показанной на ряде примеров способностью кристаллических кислотных катализаторов направлять реакции терпеноидов по новым неожиданным путям, что может приводить к получению потенциально полезных продуктов, труднодоступных другими способами синтеза. Хотя реакции такого типа широко используются в синтезе биологически активных соединений, до настоящего момента данные о взаимодействии терпеноидов с СН-кислотами на кристаллических оснoвных катализаторах практически отсутствовали. Впервые показано, что кристаллические оснoвные катализаторы (оснoвный цеолит Сs?, импрегнированный оксидами цезия, оснoвная глина гидротальцит) являются эффективными гетерогенными катализаторами реакций Михаэля и Кневенагеля a,b-ненасыщенных карбонильных соединений терпеноидного ряда с СН-кислотами, при этом в зависимости от структуры субстратов, могут протекать либо реакция Михаэля, либо реакция Кневенагеля, либо тандемные превращения.Мы впервые систематически изучили внутримолекулярные превращения целого ряда хиральных кислородсодержащих производных соединений пинанового ряда на монтмориллонитовых глинах и обнаружили, что реакционная способность этих соединений на глинах, как правило, существенно отличается от их поведения в присутствии традиционных кислотных катализаторов, а образующиеся продукты являются оптически активными. При проведении более крупной наработки соединения (-)-10 на глине, мы обнаружили, что в реакционной смеси, помимо ранее полученных продуктов, присутствует еще одно соединение - а-гидроксиальдегид 11, образующийся с выходом 10%. При рассмотрении возможного механизма образования этих соединений видно, что в качестве промежуточной нейтральной частицы в этой реакции может выступать диол (-)-10, и действительно, при выдерживании соединения (-)-10 на глине мы получили искомые соединения 23. Реакция y-дамаскона с малононитрилом в присутствии цеолита Сs? привела к образованию продукта реакции Михаэля - соединению 29. В отличие от реакции (-)-карвона с этилцианоацетатом, ведущей к образованию исключительно продуктов реакции Михаэля, при взаимодействии (-)-карвона с малононитрилом было получено только соединение 32, являющееся продуктом тандемных реакций Михаэля и Кневенагеля.
План
2. Основное содержание работы
Список литературы
1. Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Новый способ увеличения скорости катализируемых глинами реакций // ЖОРХ. - 1999. - T. 35. - Вып. 10. - С. 1583-1584.
2. Волчо, К.П., Татарова, Л.Е., Суслов, Е.В., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпенов и их производных с ацилирующими агентами на алюмосиликатных катализаторах // ЖОРХ. - 2001. - Т. 37. - Вып. 10. - С. 1488-1499.
3. Волчо, К.П., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с малононитрилом на основном цеолите Cs-b. Влияние ультразвука на ход реакции // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. - 2002. - № 7. - С. 81-84.
4. Volcho, K.P., Kurbakova, S.Yu., Suslov, E.V., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F., Toktarev, A.V., Echevskii, G.V., Barkhash, V.A. Competing Michael and Knoevenagel reactions of terpenoids with malononitrile on basic Cs-beta zeolite // J. Mol .Cat. A: Chem. - 2003. - V. 195. - № 1-2. - Р. 263-274.
6. Татарова, Л.Е., Корчагина, Д.В., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Реакции эпоксидов некоторых монотерпенов с уксусным ангидридом на алюмосиликатных катализаторах // ЖОРХ. - 2003. - Т. 39. - Вып. 8. - С. 1147-1153.
7. Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, А.Г. Металлокомплексное асимметрическое окисление сульфидов // ЖОРХ. - 2003. - Т. 39. - N. 11. - С. 1607-1622.
8. Волчо, К.П., Суслов, Е.В., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с СН-кислотами в присутствии основного цеолита Cs-? // ЖОРХ. - 2004. - Т. 40. - Вып. 5. - C. 691-700.
9. Ильина, И.В., Волчо, К.П., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Превращения эпоксида нопола на глине асканит-бентонит // ЖОРХ. - 2004. - Т. 40. - Вып. 10. - С. 1483-1487.
10. Хоменко, Т.М., Волчо, К.П., Токтарев, А.В., Ечевский, Г.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с малононитрилом в присутствии гидротальцита // ЖОРХ. - 2005. - Т. 41. - Вып. 6. - С. 859-863.
11. Il’ina, I.V., Volcho, K.P., Korchagina, D.V., Barkhash, V.A., Salakhutdinov. N.F. Synthesis of Optically Active, Cyclic -Hydroxy Ketones and 1,2-Diketones from Verbenone Epoxide // Helv. Chim. Acta. - 2006. - V. 89. - N 3. - P. 507-514.
12. Suslov, E.V., Korchagina, D.V., Komarova, N.I., Volcho, K.P., Salakhutdinov, N.F. New Chiral Basic Heterogeneous Catalyst Based on Csb Zeolite // Mendeleev Commun. - 2006. - N 4. - P. 202-204.
13. Хоменко, Т.М., Саломатина, О.В., Курбакова, С.Ю., Ильина, И.В., Волчо, К.П., Комарова, Н.И., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, А.Г. Новые хиральные лиганды на основе миртеналя и кариофиллена для металлокомплексного асимметрического окисления сульфидов // ЖОРХ. _ 2006. _ Т. 42. _ № 11. _ C. 1666?1673.
14. Suslov, E.V., Khomenko, T.M., Il’ina, I.V., Korchagina, D.V., Komarova, N.I., Volcho, K.P., Salakhutdinov, N.F. Asymmetric Induction in Catalyzed Synthesis of Organic Compounds as an Important Stage in the Evolution of Life on Earth // Paleontol. J. - 2006. - V. 40. - Supp. 4. - P. S532-S537.
15. Волчо, К.П., Рогоза, Л.Н., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, А.Г., Толстиков, Г.А. Препаративная химия терпеноидов. Часть 1. Бициклические монотерпеноиды. - Новосибирск: ГУ Издательство СО РАН, 2006. 280с.
16. Ильина, И.В., Волчо, К.П., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Превращения эпоксида (-)-миртеналя на глине асканит-бентонит // ЖОРХ. - 2007. - V. 43. - N 1. - P. 56-59.
17. Волчо, К.П., Яровая, О.И., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Бархаш, В.А., Салахутдинов, Н.Ф. Получение из цитраля эпоксидинитрилов и их кислотнокатализируемые превращения // ЖОРХ. - 2007. - T. 43. - N 4. - C. 514-520.
18. Salomatina, O.V., Kuznetsova, Т.G., Korchagina, D.V., Moroz, E.M., Volcho, K.P., Barkhash, V.A., Salakhutdinov, N.F. Effects of the properties of SO4/ZRO2 solid-phase catalysts on the products of R-( )-limonene diepoxides transformation and reaction mechanism // J. Mol. Cat. A: Chem. - 2007. - V. 269. - P. 72-80.
19. Il’ina, I.V., Volcho, K.P., Korchagina, D.V., Barkhash, V.A.. Salakhutdinov, N.F. Reactions of Allyl Alcohols of the Pinane Series and of Their Epoxides in the Presence of Montmorillonite Clay // Helv. Chim. Acta. - 2007. - V. 90. - N 2. - P. 353-368.
20. Конева, Е.А., Волчо, К.П., Корчагина, Д.В., Комарова, Н.И., Кочнев, А.И., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, А.Г. Синтез новых хиральных оснований Шиффа на основе ( )- и (-)-?-пиненов для использования в асимметрическом металлокомплексном окислении сульфидов // Изв. РАН. Сер. Хим. _ 2008. _ № 1. _ P. 105-113.
21. Заявка на получение патента № 2007113738 от 12.04.2007. Способ получения эзомепразола / Хоменко, Т.М., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, Г.А.; НИОХ СО РАН, РФ. Решение о выдаче патента от 12.05.2008.
22. Заявка на получение патента № 2007116401 от 02.05.2007. Способ получения оптически активного 5-метокси-2-((4-метокси-3,5-диметилпиридин-2-ил)метилсульфинил)-1H-бензо[d]имидазола / Климова, Е.А., Хоменко, Т.М., Курбакова, С.Ю., Комарова, Н.И., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, Г.А., Толстиков, А.Г.; НИОХ СО РАН, РФ. Решение о выдаче патента от 05.06.2008.
23. Шульц, Э.Э., Ралдугин, В.А., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, Г.А. Растительные метаболиты флоры Сибири. Химические превращения и возможности практического использования // Успехи химии. - 2007. - V. 76. - V. 7. - P. 707-723.
24. Ильина, И.В., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Кислотнокатализируемые превращения терпеноидов пинанового ряда - новые возможности // ЖОРХ. - 2008. - Т. 44. - N 1. -P. 11-31.
25. Хоменко, Т.М., Волчо, К.П., Комарова, Н.И., Салахутдинов, Н.Ф. Эффективный способ получения эзомепразола с использованием комплекса хиральных лигандов // ЖОРХ. _ 2008. _ Т. 44. _ N. 1. _ C. 126-129.
26. Заявка на получение патента № 2007133066 от 03.09.2007. Производное бензопентатиепина, обладающее противосудорожной и противотревожной активностью / Хоменко, Т.М., Корчагина, Д.В., Болкунов, А.В., Долгих, М.П., Волчо, К.П., Толстикова, Т.Г., Салахутдинов, Н.Ф.; НИОХ СО РАН, РФ. Решение о выдаче патента от 02.06.2008.
27. Заявка на патент. Рег. № 2007129294 от 30.07.2007. Противосудорожное средство / Ильина, И.В., Болкунов, А.В., Долгих, М.П., Волчо, К.П., Толстикова, Т.Г., Салахутдинов, Н.Ф.; НИОХ СО РАН, РФ, ООО «Томская фармацевтическая фабрика», РФ. Решение о выдаче патента от 13.10.2008.
28. Ardashov, O.V., Il’ina, I.V., Korchagina, D.V., Volcho, K.P., Salakhutdinov, N.F. Unusual a-hydroxyaldehyde with a cyclopentane framework from verbenol epoxide // Mendeleev Commun. 2007. - V. 17. - N 5. - P. 303-305.
29. Толстикова, Т.Г., Морозова, Е.А., Павлова, А.В., Болкунов, А.В., Долгих, М.П., Конева, Е.А., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, Г.А. Производные аминокислот пинанового ряда - новые противосудорожные агенты // Доклады Академии Наук. Химия. - 2008. - Т. 422. - № 4. - С. 490-492.
30. Суслов, Е.В., Корчагина, Д.В., Самуков, В.В., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Влияние модификации цеолита Cs? хиральными веществами на ход реакции 5,5,8-триметилнона-3,7-диен-2-она с малононитрилом // Химия в интересах устойчивого развития. - 2008. - № 4. - С. 441-447.
31. Волчо, К.П., Рогоза, Л.Н., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, Г.А. Препаративная химия терпеноидов. Часть 2/1. Моноциклические монотерпеноиды: лимонен, карвон и их производные. - Новосибирск: Арт-Авеню, 2008. 229 с.
32. Koneva, E.A., Volcho, K.P., Gatilov, Yu.V., Korchagina, D.V., Salnikov, G.E., Salakhutdinov, N.F. Synthesis of the Derivatives of the Optically Active b-Amino Acids from ( )-2-Carene // Helv. Chim. Acta. - 2008. - V. 91. - P. 1849-1856.
33. Volcho, K.P., Tatarova, L.E., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F., Barkhash, V.A. Reactions of Cis- and Trans-Epoxides ( )-3-Carene and Limonene with Aldehydes on Askanite-Bentonite Clay // International Conference on Natural Products and Physiologically Active Substances. Book of Abstracts. - Novosibirsk, 1998. - P. 185.
34. Volcho, K.P., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F., Barkhash, V.A. Camphene interaction with acylation reagents on wide-pore zeolite // Heterogeneous catalysis. Proceedings of the ninth international symposium. - Varna, Bulgaria, September 2000.
35. Volcho, K.P., Kurbakova, S.Yu., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F., Barkhash, V.A. Michael and Knoevenagel reactions of terpenoids with malononitrile on basic Cs-b zeolite // 23rd IUPAC Int. Symposium on the Chemistry of Natural Products. Book of abstracts. - Florence, Italy, July 2002. - P 241.
36. Волчо, К.П., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с малононитрилом на основном цеолите Cs-b. Влияние ультразвука на ход реакции // Материалы II всероссийской конференции Химия и технология растительных веществ. - Казань, июнь 2002. - С. 31-32.
37. Волчо, К.П., Суслов, Е.В., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие некоторых терпеноидов с СН-кислотами в присутствии основного цеолита Cs-? // Международная научная конференция Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений. - Алматы, Казахстан, октябрь 2003.
38. Волчо, К.П., Яровая, О.И., Курбакова, С.Ю., Корчагина, Д.В., Салахутдинов, Н.Ф., Бархаш, В.А. Взаимодействие эпоксидов цитраля с малононитрилом на оснoвном цеолите Сs? // Тезисы докладов III Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ». - Саратов, сентябрь 2004. - C. 80-81.
39. Suslov, E.V., Volcho, K.P., Komarova, N.I., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F. Asymmetric Reactions of a,b-Unsaturated Carbonyl Compounds with Malononitrile on Chyral Met-Cs-b Zeolite // 2nd International conference on natural products and physiologically active substances. Book of abstracts. - Novosibirsk, September 2004. - P. 115.
40. Khomenko, T.M., Salomatina, O.V., Kurbakova, S.Yu.. Volcho, K.P., Komarova, N.I., Korchagina, D.V., Salakhutdinov, N.F., Tolstikov, A.G. New Chiral Ligand Derived from Caryophyllene Useful for Vanadium Catalyzed Asymmetric Oxidation of Sulfides // 2nd International conference on natural products and physiologically active substances. Book of abstracts. - Novosibirsk, September 2004. - P. 72.
41. Суслов, Е.В., Хоменко, Т.М., Ильина, И.В., Корчагина, Д.В., Комарова, Н.И., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Передача хиральности в каталитическом синтезе органических молекул как важный этап возникновения жизни на земле // Международное рабочее совещание «Происхождение и эволюция биосферы». Тезисы докладов. - Новосибирск, 26-29 июня 2005 г. - C. 56-57.
42. Салахутдинов, Н.Ф., Ильина, И.В., Волчо, К.П. Каталитические превращения эпоксидов монотерпеноидов // IV Всероссийская научная конференция Химия и технология растительных веществ. - Сыктывкар, 25-30 июня 2006 г. - С. 17.
43. Климова, Е.А., Курбакова, С.Ю., Комарова, Н.И., Корчагина, Д.В., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Синтез новых хиральных лигандов для асимметрического сульфоксидирования на основе монотерпенов // Химия и технология растительных веществ. - Сыктывкар, 25-30 июня 2006 г. - С. 92.
44. Kuznetsova, T., Sadykov, V., Burgina, E., Moroz, E., Batuev, L., Salomatina, O., Volcho, K. The influence of the synthesis parameters on the defect structure of zirconia and its catalytic properties // Proc. Fourth Asia Pacific Congress on Catalysis. - Singapore, December 2006. - A1-P59.
45. Ильина, И.В., Волчо, К.П., Корчагина, Д.В., Бархаш, В.А., Салахутдинов, Н.Ф.Синтез новых полифункциональных соединений из эпоксида (-)-цис-вербенола // Всероссийская научная конференция Современные проблемы органической химии, посвященная 100-летию со дня рождения академика Н. Н. Ворожцова. - Новосибирск, 5 - 9 июня 2007 г. - C. 134.
46. Климова, Е.А., Волчо, К.П., Корчагина, Д.В., Комарова, Н.И., Кочнев, А.И., Салахутдинов, Н.Ф., Толстиков, А.Г. Синтез новых хиральных оснований Шиффа на основе ( )- и (-)-?-пиненов для использования в асимметрическом металлокомплексном окислении сульфидов // Всероссийская научная конференция Современные проблемы органической химии", посвященная 100-летию со дня рождения академика Н.Н. Ворожцова. - Новосибирск, 5 - 9 июня 2007 г. - C. 138.
47. Суслов, Е.В., Корчагина, Д.В., Комарова, Н.И., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Новые гетерогенные хиральные катализаторы для асимметрического катализа реакций ?,?-ненасыщенных кетонов с малононитрилом // Всероссийская научная конференция "Современные проблемы органической химии", посвященная 100-летию со дня рождения академика Н. Н. Ворожцова. - Новосибирск, 5 - 9 июня 2007 г. - C. 159.
48. Суслов, Е.В., Корчагина, Д.В., Комарова, Н.И., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Синтез новых гетерогенных хиральных катализаторов для асимметрического катализа реакций ?,?-непредельных карбонильных соединений с СН-кислотами // Материалы международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». - Алматы. 10-13 октября 2007. - C. 201.
49. Хоменко, Т.М., Корчагина, Д.В., Долгих, М.П., Толстикова, Т.Г., Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Синтез и асимметрическое окисление бензотритианов - аналогов Варацина С // Всероссийская научная конференция Современные проблемы органической химии, посвященная 100-летию со дня рождения академика Н. Н. Ворожцова. - Новосибирск, 5 - 9 июня 2007 г. - C. 137.
50. Il`ina, I.V., Suslov, E.V., Khomenko, T.M., Korchagina, D.V., Volcho, K.P., Salakhutdinov, N.F. Natural montmorillonite clay as prebiotic catalyst // II International conference Biosphere origin and evolution. Abstracts. - Loutraki, Greece, October 2007.- P. 86.
51. Salomatina, O.V., Kuznetsova, Т.G., Korchagina, D.V., Paukshtis, E.A., Moroz, E.M., Volcho, K.P., Barkhash, V.A., Salakhutdinov, N.F. Effects of the properties of SO4/ZRO2 solid-phase catalysts on the products of R-( )-limonene diepoxides transformation and reaction mechanism // III International Conference catalysis: fundamentals and application. Abstracts. - Novosibirsk, July 4-8, 2007. - V. II. - P. 365-366.
52. Волчо, К.П., Салахутдинов, Н.Ф. Необычные превращения терпеноидов в присутствии кислотных глин // V Всероссийская научная конференция Химия и технология растительных веществ. Тезисы докладов. - Уфа, 8-12 июня 2008. - С. 17.
53. Салахутдинов, Н.Ф., Волчо, К.П., Хоменко, Т.М., Конева, Е.А. Синтез биологически активных соединений асимметрическим металлокомплексным сульфоксидированием // Фундаментальные науки - медицине. Сборник трудов конференции. - Новосибирск, 2-5 сентября 2008 г. - С. 16-27.
54. Салахутдинов, Н.Ф., Волчо, К.П., Хоменко, Т.М., Конева, Е.А. Асимметрическое металлокомплексное окисление сульфидов в синтезе биологически активных соединений // Органическая химия для медицины (Орхимед-2008). Сборник тезисов. - Московская обл., Черноголовка, 7-11 сентября 2008 г. - С. 223-224.