Структури теоретично можливих стереоізомерів калікс[4]аренів з різнофункціоналізованими бензольними кільцями. Методи регіоселективної функціоналізації калікс[4]аренів для синтезу внутрішньохіральних сполук – алкілування, сульфонілювання і карбамоїлювання.
Аннотация к работе
Національна академія наук України АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наукЗахист дисертації відбудеться "19" червня 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.217.01 в Інституті органічної хімії НАН України за адресою 02660, Київ-94, вул. З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Інституту органічної хімії НАН України. Дисертаційна робота присвячена розробці нових методів регіо-та стереоселективного введення функціональних груп до каліксаренового макроциклу, використанню цих підходів для синтезу внутрішньохіральних калікс[4]аренів, дослідженню впливу внутрішньомолекулярних водневих звязків на проходження реакцій при постадійній функціоналізації макроциклу, вивченню фізико-хімічних властивостей нових синтезованих сполук та пошуку серед них речовин, здатних впливати на біологічні процеси. На основі аналізу структур теоретично можливих стереоізомерів калікс[4]аренів із різнофункціоналізованими бензольними кільцями запропоновано два підходи до синтезу внутрішньохіральних калікс[4]аренів. Вивчена біологічна дія деяких з отриманих сполук і показано, що каліксарени з сульфоніламідиновими, амідними та амінофосфоновими групами селективно впливають на дію кальцієвих та натрієвих помп гладенькомязових клітин і є перспективними сполуками для дизайну речовин, здатних ефективно та селективно впливати на активність певних білків.Вони мають внутрішньомолекулярні високовпорядковані ліпофільні чашеподібні порожнини, утворені ароматичними фрагментами макроциклічного кістяка, завдяки чому демонструють здатність розпізнавати та звязувати в стійкі комплекси типу "гість-господар", а також розділяти близькі за властивостями катіони, аніони та нейтральні молекули. Попередня організація декількох біоафінних груп на поверхні молекулярної платформи каліксаренів використовується для створення високоефективних та селективних лігандів або рецепторів біомолекул, і, таким чином, ця властивість може бути застосована для створення нових біоактивних речовин. Вони мають чотири гідроксильні групи на нижньому (вузькому) вінці та чотири активних пара-положення фенольних кілець на верхньому (широкому) вінці, і тому, за допомогою простих, добре розроблених методів органічної хімії, на цю платформу можуть бути введені різні за властивостями функціональні групи. Разом із тим ці сполуки можуть бути використані при створенні хіральних каталізаторів асиметричного синтезу, рецепторів та індикаторів оптично активних аміно-та гідроксикислот, хіральних стаціонарних фаз для хроматографії, зсуваючих реагентів для ЯМР спектроскопії тощо. Робота виконувалась згідно планової бюджетної тематики відділу хімії фосфоранів ІОХ НАН України "Дизайн, синтез та дослідження біоактивних каліксаренів" та "Молекулярний дизайн, синтез та дослідження макроциклічних рецепторів біологічно активних та екологічно небезпечних молекул та йонів" (№ держреєстрації 0102U000802 та 0106U000007); в рамках програми НАН України "Новітні медико-біологічні проблеми та навколишнє середовище людини" за темою "Проведення синтезу каліксаренів та вивчення їх комплексоутворення з біологічно-активними речовинами різноманітних класів" (№ держреєстрації 0104U007742); в рамках програми НАН України "Розробка пріоритетних напрямків розвитку хімії" за темою "Розробка нових підходів до створення хіральних каліксаренів як будівельних блоків супрамолекулярних каталізаторів та функціональних наноструктур" (№ держреєстрації 0104U000061), а також міжнародних наукових фондів: INCO-COPERNICUS "Розробка технологій ефективного знешкодження радіоактивних відходів з використанням нових фосфорильованих іонофорів" (1999-2000 рр.) та Science & Technology Center in Ukraine "Хіральні каліксарени для дизайну гібридних органічно-неорганічних металокомплексних каталізаторів асиметричних реакцій" (2005-2008 рр.)З метою розробки препаративних та безпечних методів синтезу алкоксикаліксаренів було вивчено алкілування калікс[4]аренів по вузькому вінцю в середовищі ДМСО - NAOH як альтернативу до класичного методу в середовищі ДМФА - NAH. Реакція калікс[4]арену 1а в ДМСО з 10-кратним надлишком алкілброміду в присутності концентрованого водного розчину NAOH приводить до тетраалкоксикаліксаренів 2а-с в конформації конус з виходом 60-85%. Алкілування тетрагідрокси-трет.-бутилкаліксарену 1b в аналогічних умовах приводить до функціоналізації двох сусідніх ОН груп макроциклу з утворенням сполук 3а-d в конформації конус з виходом 76-93% В ПМР спектрі калікс[4]арену 3а протони OCH2 груп алкільного фрагмента є діастереотопними і дають два мультиплети при 3.86 і 4.05 м.д., котрі перетворюються в АВ спінову систему з константою 2JH-H 7 Гц при подавленні спін-спінової взаємодії сусідніх метиленових груп. Розроблений метод алкілування в середовищі ДМСО - NAOH дозволяє отримати і тетралкоксикалікс[4]арени з трет.