Регіо- та стереоселективна функціоналізація калікс[4]аренів

2. Створено новий препаративно зручний спосіб регіоселективного 1,2-ди- та тетраалкілування гідроксикалікс[4]аренів алкілгалогенідами в високоосновному середовищі ДМСО-NaOH.

3. Розроблено новий метод синтезу ацилізоціанатів шляхом термічного розкладу трис(триацил)ізоціануратів. Реакцією з п'ятихлористим фосфором трифтороацетилізоціанат був перетворений в 1,1-дихлорацетилізоціанат, котрий був використаний для отримання ряду нових 1,1-біфункціональнозаміщених алкілізоціанатів.

4. Показано, що ацилювання 1,3-діалкоксидигідроксикаліксаренів проходить за схемою утворення виключно монокарбаматокалікс[4]аренів. Знайдено, що ацилкарбаматний фрагмент є ефективною захисною групою при регіоселективній функціоналізації верхнього вінця каліксаренів.

5. Реакцією Курціуса хлорангідридів 1,3-біс- та тетракаліксаренкарбонових кислот вперше отримані 1,3-біс- та тетраізоціанатоалкоксикаліксарени, на основі яких в умовах реакції аза-Віттіга синтезовані перші представники карбодіімідокалікс[4]аренів.

6. Реакцією 1,3-бісізоціанатопропоксикалікс[4]аренів з естерами L-аміно- кислот отримані нові хіральні 1,3-біскарбамідокаліксарени, які здатні до енантіоселективного розпізнавання аніонів амінокислот в полярному середовищі. Встановлено, що фактор D/L селективності для фенілаланінат-йонів має значення 4.14.

7. Взаємодією 1,3-бісгетерофункціоналізованих каліксаренів з ізоціанатами вперше здійснено асиметричний синтез внутрішньохіральних калікс[4]аренів. Вивчено вплив природи субстрата та реагентів на стереоселективність перебігу такого процесу.

8. Запропоновано препаративні методи селективної 1,2-гетерофункціоналізації моноалкоксикаліксаренів N-фенілетиламідом бромоцтової кислоти та камфорасульфохлоридом, які приводять до сполук з внутрішньою хіральністю. Методом РСД встановлено абсолютну конфігурацію отриманих діастереомерів.

9. Бромуванням діастереомерного камфорасульфонілізопропоксикалікс[4]арену з послідуючим елімінуванням камфорасульфонільного залишку синтезовано енантіомерно чистий внутрішньохіральний диброммоноізопропоксикалікс[4]арен.

10. Взаємодією 1,3-діаміно- та тетраамінокаліксаренів з різними електрофільними реагентами отримано похідні з двома або чотирма формакофорними амідними, карбамідними, сульфоніламідиновими та імінними групами на верхньому вінці макроциклу.

11. Розроблено метод синтезу 1,3-біс- та татракіскаліксаренімідоїлхлоридів - невідомих раніше високореакційноздатних синтонів, які були використані для отримання гетероциклічних систем на каліксареновій платформі (тетразолів та хіназолінонів). Методом динамічного ядерного магнітного резонансу встановлено, що трет.-бутилкаліксарендихіназолінони перебувають у розчині у вигляді трьох конформерів, стабільних в шкалі часу ЯМР.

12. Отримано комплекси діімінокаліксаренів та каліксарентетратетразолу з дихлоридом паладію. Методом РСД встановлено, що каліксарентетратетразол утворює з PdCl₂ капсулоподібний комплекс складу 2:2. Комплекс діімінокаліксарену з PdCl₂ складу 1:2 формує нанокластер з шістьох молекул каліксарену та дванадцяти молекул дихлориду паладію.

13. Продемонстровано значну пригнічуючу дію каліксаренбісамінофосфонової кислоти на К⁺-АТФ-залежну натрієву помпу плазматичної мембрани гладеньком'язових клітин. Показано, що каліксарентетрасульфоніламідин та каліксаренамід п-фторфеноксиоцтової кислоти є селективними і ефективними модуляторами Mg²⁺, АТФ-залежних кальцієвих помп гладеньком'язових клітин. Ефект цих каліксаренів на обмін катіонів кальцію в гладеньких м'язах може бути використаний для дослідження ролі Mg²⁺, АТФ-залежних кальцієвих помп саркоплазматичного ретикулуму та плазматичної мембрани в регуляції концентрації Ca²⁺ в клітинах.

14. Знайдено, що каліксарендіамід п-хлорбензойної кислоти здатний зв'язуватися з бенздіазепіновими рецепторами ЦНС, і таким чином впливати на його конформацію, збільшуючи спорідненість до бенздіазепінів.

Список публікацій за темою дисертації

1. Бойко В.И., Самарай Л.И. Новый метод получения трифторацетилизоцианата // Укр. хим. журн.1992. Т. 58, № 9.С. 797-798.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

2. Вовк М.В., Бойко В.І., Самарай Л.І. Синтез 4,5-дигідро-2-ізоціанато-2-тригало-генметил-1,3-бенздитієнінів // Укр. хим. журн. 1993. Т. 59, № 10. С. 1081-1082.

Особистий внесок дисертанта: проведення експерименту, аналіз та інтерпретація результатів.

3. Бойко В.І., Самарай Л.І.Синтез 1,1-дибромалкілізоціанатів та N-(1,1-дибром-алкіл)уретанів// Укр. хим. журн. 1995. Т. 61, № 2. С. 48-49.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

4. Бойко В.И., Самарай Л.И. Синтез и некоторые превращения N,N'-бис(трифтор-ацетил)мочевины // Укр. хим. журн. 1995. Т. 61, № 8. С. 110-112.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів,підготовка рукопису статті.

5. Бойко В.И., Оникийчук Л.Н., Яковенко А.В., Кальченко В.И. Новый метод синтеза 1,1-дихлор-2,2,2-трифторэтилизоцианата и его реакции с

триетилфосфитом // Журн. общ. химии. 2002. Т.72, вып. 8. С. 1398-1399.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

6. Kalchenko V., Atamas L., Klimchuk O., Rudzevich V., Rudzevich Yu., BoykoV., Drapailo A., Mirochnichenko S. Phosphorylated calixarenes in design of receptores for metal cations and organic molecules // Phosphorus, Sulfur and Silicon. 2002. Vol. 177, № 6-7. P.1537-1540.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення частини експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів.

7. Boyko V.I., Podoprigorina A.A.,Yakovenko A.V., Pirozhenko V.V., Kalchenko V.I. Alkylation of Narrow Rim Calix[4]arenes in DMSO-NaOH Medium // J. Incl. Phenom. and Macrocyclic Chem. 2004. Vol. 50, № 3-4. P. 193-197.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, аналіз та інтерпретація результатів, написання статті.

8. Yakovenko A., Boyko V., Kushnir O., Tsymbal I., Lipkowski J., Shivanyuk A., Kalchenko V. Selecttive Mono-O-acylation of C_2v-S Symmetrical Calix[4]-arenediols with Acylisocyanates // Org. Lett. 2004. Vol. 6, № 16. P. 2769-2772.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, підготовка рукопису статті.

9. Рябов С.В., Яковенко А.В., Бойко В.І., Штомпель В.І., Лебедєв О.Ф., Керча Ю.Ю., Лаптій С.В. Поліуретансемикарбазиди на основі модифікованих каліксаренів // Полімерний журн. 2004. Т. 26, № 2. С. 71-77.

Особистий внесок дисертанта: планування та часткове проведення експерименту, обробка одержаних результатів.

10. Кальченко В. І., Родік Р. В., Бойко В. І. Каліксарени. Перспективи медикобіологічного застосування // Журнал орг. та фарм. хімії. 2005. Т. 3, вип. 1. С. 13-29.

Особистий внесок дисертанта: обробка літературних даних, написання статті.

11. Rodik R.V., Boiko V.I., Danylyuk O.B., Suwinska K., Tsymbal I.F., Slinchenko N.B., Babich L.G., Shlykov S.O., Kosterin S.O., Lipkowski J., Kalchenko V.I Calix[4]arenesulfonylamidines. Synthesis, structure and influence on Mg²⁺, ATP-dependent calcium pumps // Tetrahedron Lett. 2005. Vol. 46, № 43. P. 7459-7462.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту та часткове його проведення, обробка та узагальнення одержаних результатів, підготовка статті.

12. Boyko V., Rodik R., Danylyuk O., Tsymbal L., Lampeka Y., Suwinska K., Lipkowski J., Kalchenko V. Tetrazolecalix[4]arenes as new ligands for palladium(II) // Tetrahedron. 2005. Vol. 61, № 52. P. 12282-12287.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

13. Boyko V.I., Yakovenko A.V., Tsymbal I.F., Kalchenko V.I. New isocyanato-methoxycalix[4]arenes in the design of anion receptors // Mendeleev Comm. 2006. № 1. P. 24-26.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

14. Векліч Т. О., Костерін С.О., Родік Р.В., Черенок С.О., Бойко В.І., Кальченко В.І. Вплив каліксаренфосфонових кислот на Nа⁺,К⁺-АТР-азну активність в плазматичній мембрані гладеньком'язових клітин // Укр. біохім. журн. 2006. Т. 78, № 1. С. 70-86.

Особистий внесок дисертанта:планування синтезів, обробка та узагальнення одержаних результатів.

15. Boyko V.I., Shivanyuk A., Pyrozhenko V.V., Zubatyuk R.I., Shishkin O.V., Kalchenko V.I. A sterreoselective synthesis of acymmetrically substituted calix[4]arenecarbamates // Tetrahedron. Lett. 2006. Vol. 47, № 44. P. 7775-7778.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експеременту, обробка та узагальнення одержаних результатів, підготовка рукопису статті.

16. Mchedlov-Petrossyan N.O., Vilkova L.N., Vodolazkaya N.A., Yakubovskaya A.G., Boyko V.I., Kalchenko V.I. The nature of aqueous solution of a cationic calix[4]arene: A comparative study of dye-calixarene and dye-surfactant interections // Sensors. 2006. Vol. 6, № 8. P. 962-977.

Особистий внесок дисертанта: планування синтезів, обробка та узагальнення одержаних результатів.

17. Векліч Т.О., Шкрабак О.А., Костерін С.О., Родік Р.В., Черенок С.О., Бойко В.І., Кальченко В.І. Каліксарени С-97 та С-107 стимулюють вплив уабаїну на Na⁺,K⁺АТРазну активність у плазматичній мембрані гладеньком`язових клітин // Укр. біохім. журн. 2006. Т. 78, № 6. С. 53-63.

Особистий внесок дисертанта:планування синтетичної частини роботи, обробка та узагальнення одержаних результатів.

18. Rodik R., Boyko V., Danylyuk O., Lipkowski J., Kalchenko V. Synthesis and X-Ray investigation of nitrocalix[4]quyinone // Журн. орг. та фарм.хімії. 2006. Т. 4, вип. 4. С. 17-21.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, підготовка рукопису статті.

19. Boyko V.I., Kliachina M.A., Kalchenko V.I. New facile mehod for preparing acylisosyanates by thermal decomposition of triacylisocyanurates // Журн. орг. та фарм. хімії. 2007. Т. 5, вип.1. С. 76-77.

Особистий внесок дисертанта: планування та проведення експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

20. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J., Kalchenko V.I. Diastereoselective lower rim (1S)-camphorsulfonylation as the shortest way to the inherently chiral calix[4]arene // Org. Lett. 2007. Vol. 9, № 7. P. 1183-1185.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту та часткове його проведення, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

21. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Kalchenko V.I., Baldini L., Casnati A., Sansone F., Ungaro R. N-Linked-peptidocalix[4]arene as enantioselective receptors for amino acid derivatives // J. Org. Chem. 2007. Vol. 72, № 9. P. 3223-3231.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, підготовка рукопису статті.

22. Лабинцева Р.Д., Слінченко Н.М., Векліч Т.О., Родік Р.В., Черенок С.О., Бойко В.І., Кальченко В.І., Костерін С.О. Порівняльне дослідження впливу каліксаренів на Mg²⁺-залежні АТП-гідралазні ферментативні системи гладенько-м'язових клітин матки // Укр. біохім. журн. 2007. Т. 79, № 3. С. 44-54.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів.

23. Векліч Т.О., Кочешкова Н.С., Родік Р.В., Бойко В.І., Воробець З.Д., Костерін С.О. Порівняльне дослідження впливу каліксаренів на Na⁺, K⁺-АТП-азну активність у плазматичній мембрані скоротливих та рухливих клітин // Укр. біохім. журн. 2007. Т. 79, № 3. С. 19-28.

Особистий внесок дисертанта: планування синтезу, обробка та узагальнення одержаних результатів.

24. Rodik R., Rozhenko A.B., Boyko V., Pirozhenko V.V., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J., Kalchenko V. Calix[4]arenequinazolinones. Synthesis and structure // Tetrahedron. 2007. Vol. 63, № 46. P. 11451-11457.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

25. Boyko V.I., Rodik R.V., Severenchuk I.N., Voitenko Z.V., Kalchenko V.I. A novel method for synthesis of 2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-one, and its reactions with secondary amines // Synthesis. 2007. № 14. P. 2095-2096.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту та часткове його проведення, обробка та узагальнення одержаних результатів, написання статті.

26. Рябов С.В., Керча Ю.Ю., Штомпель В.І., Кальченко В.І., Яковенко А.В., Бойко В.І., Казанцева З.І., Кошец І.А. Чутливі полімерні шари для хемосенсорів на основі макроциклічних сполук // Збірник наукових праць з Комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України „Дослідження в галузі сенсорних систем та технологій”, Київ, 2006. С. 298-307.

Особистий внесок дисертанта: планування синтезів, обробка та узагальнення одержаних результатів.

27. Бойко В.І., Черенок С.О., Родік Р.В., Яковенко А.В., Драпайло А.Б., Касьян О.В., Мірошніченко С.І., Климчук О.В., Атамась Л.І., Шиванюк О.М., Кальченко В.І. Каліксаренові рецептори як матеріали для хемосенсорів // Збірник наукових праць з Комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України „Дослідження в галузі сенсорних систем та технологій”, Київ, 2006. С. 384-394.

Особистий внесок дисертанта: планування експерименту та часткове його проведення, обробка одержаних результатів, підготовка рукопису статті.

28. Boiko V.I., Podoprigorina A., Kushnir O.,Tsymbal I.F., Kalchenko V.I. Hydrogen bonded stereocontrol in reactions of hydroxycalix[4]arenes with acylisocyanates // The V-th International Conference on calixarene chemistry. Perth, Australia. 1999. P. P-47.

29. Boiko V., Podoprigorina A., Kushnir O., Lipkowski J., Kalchenko V. Hydrogen bonded stereocontrol in reactions of hydroxycalix[4]arenes with acylisocyanates // Abstracts of VIII International seminar on inclusion compounds. Warsaw, Poland. 2001. P. T1-02.

30. Подопригоріна Г.О., Бойко В.І., Пироженко В.В, Цимбал І.Ф., Кальченко В.І. Алкілування каліксаренів у середовищі ДМСО-NaOH // Тези доповідей XIX Української конференції з органічнної хімії. Львів. 2001. С. 431.

31. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Kalchenko V. I. Synthesis of tetrakis(isothio-cyanatocarbonylmethoxy)calix[4]arene // Abstracts of International symposium devoted to the 100-th anniversary of academician A.V.Kirsanov. Kyiv, Ukraine. 2002. P. 71.

32. Rodik R. V., Boyko V. I., Kalchenko V. I. Pyridylmethylideneaminocalix[4]-arenes // Abstracts of International Conference “Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles”. Kharkiv, Ukraine. 2003. P. 256.

33. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Lipkowski J., Kalchenko V. I. Calix[4]arene carbamates. Synthesis and stereochemistry // Abstracts of Ukrainian-Polish-

Moldavian Symposium on Supramolecular Chemistry. Kyiv, Ukraine. 2003. P. 98-100.

34. Bobrysheva N., Klimchuk O., Boyko V., Kalchenko V. Phosphinylmethoxylated calix[4,6]arenes // Abstracts of Ukrainian-Polish-Moldavian Symposium on Supramolecular Chemistry. Kyiv, Ukraine. 2003. P. 106.

35. Rodik R.V., Boyko V.I., Tsymbal I.F., Kalchenko V.I., Tsymbal L.V., Maloshtan І.М., Lampeka Ya.D. Pyridyl(thienyl)methylidenaminocalix[4]arenes and their metallocomplexes // Abstracts of Ukrainian-Polish-Moldavian Symposium on Supramolecular Chemistry. Kyiv, Ukraine. 2003. P. 185 186.

36. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Kalchenko V. I. Synthesis of iso(thio)cyanato-calix[4]arenes for design of anionic receptors // Abstracts of Ukrainian-Polish-Moldavian Symposium on Supramolecular Chemistry. Kyiv, Ukraine. 2003. P. 197 198.

37. Яковенко А.В., Бойко В.І., Цимбал І.Ф., Ліпковський Я., Кальченко В.І. Особливості реакцій ацилювання гідроксікалікс[4]аренів ацилізоціанатами // Тези доповідей ХХ Української конференції з органічної хімії, присвяченої 75-річчю від дня народження академіка О.В.Богатського. Одеса. 2004. С. 92.

38. Бобрышева Н.Г., Климчук О.В., Бойко В.И., Атамась Л.И., Кальченко В.И., Сувинська К. Фосфонилметоксилированные каликс[4]и каликс[6]арены // Тези доповідей ХХ Української конференції з органічної хімії, присвяченої 75-річчю від дня народження академіка О.В.Богатського. Одеса. 2004. С. 116.

39. Бойко В.І., Яковенко А.В., Кальченко В.І. Синтез ізоціанатометоксікалікс[4] аренів та отримання протонодолнорних аніонних рецепторів на їх основі // Тези доповідей ХХ Української конференції з органічної хімії, присвяченої 75-річчю від дня народження академіка О.В.Богатського. Одеса. 2004. С. 119.

40. Родік Р. В., Бойко В. І., Цимбал І. Ф., Кальченко В.І., Сувінська К. Синтез та структура каліксаренів функціоналізованих амідиновими фрагментами // Тези доповідей ХХ Української конференції з органічної хімії, присвяченої 75-річчю від дня народження академіка О.В.Богатського. Одеса. 2004. С. 317.

41. Вілкова Л. Н., Родік Р. В., Мчедлов-Петросян Н. О., Бойко В. І., Кальченко В. І. Модифікація кислотно-основних властивостей індикатора бромофенолового синього тетраамоній калікс[4]ареном // Тези конференції-звіту з комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України „Дослідження в галузі сенсорних систем та технологій”. Київ. 2005. С. 28.

42. Яковенко А.В., Бойко В. І., Кальченко В.І. Аніонні рецептори на основі каліксаренів // Тези конференції-звіту з комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України „Дослідження в галузі сенсорних систем та технологій”. Київ. 2005. С. 46.

43. Cherenok S., Boyko V., Yakovenko A., Kalchenko O., Kalchenko V., Marcinowicz A., Poznanski J., Zielenkiewicz W., Lipkowski J. Chiral calixarene receptors // Abstracts of Moldavian-Polish-Ukrainian Symposium on Supramolecular Chemistry. Chisinau, R. Moldova. 2005. P. 23.

44. Rodik R., Boyko V., Kalchenko V., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J. Synthesis, structure and properties of calix[4]arenes functionalized with pharmacophoric groups // Abstracts of Moldavian-Polish-Ukrainian Symposium on Supramolecular Chemistry. Chisinau, R. Moldova. 2005. P. 41.

45. Boyko V., Rodik R., Kalchenko V., Tsymbal L., Lampeka Ya., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J. Tetrazolecalix[4]arenes as new ligands for

palladium (II) // Abstracts of Moldavian-Polish-Ukrainian Symposium on Supramolecular Chemistry. Chisinau, R. Moldova. 2005. P. 56.

46. Boyko V., Yakovenko A., Kalchenko O., Kalchenko V. Inherently chiral camhor-sulfonylcalixarene //Abstracts of Moldavian-Polish-Ukrainian Symposium on Supramolecular Chemistry. Chisinau, R. Moldova. 2005. P. 57.

47. Rodik R., Boyko V., Tsymbal I., Kalchenko V., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J. Calix[4]arenesulfonylamidines. Synthesis, structure and influence on Mg²⁺, ATP-dependent calcium pumps // Abstracts of Moldavian-Polish-Ukrainian Symposium on Supramolecular Chemistry. Chisinau, R. Moldova. 2005. P. 89.

48. Rodik R., Boyko V., Kalchenko V., Tsymbal L., Lampeka Ya., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J. Calix[4]arenetetrazoles // Abstracts of International conference “Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles”/ Kharkiv, Ukraine. 2006. P. 264.

49. Boyko V.I., Kalchenko V.I., Pirozhenko V.V., Danylyuk O.V., Suwinska K., Lipkowski J. Synthesis and structural examination of calix[4]arenebis quinazolinones // Abstracts of International conference “Chemistry of Nitrogen Containing Heterocycles”. Kharkiv, Ukraine. 2006. P. 265.

50. Boyko V., Rodik R., Cherenok S., Miroshnichenko S., Yakovenko A., Kalchenko V., Poznanski J., Suwinska K., Danylyuk O., Zielenkiewicz W., Lipkowski J. Supramole cular complexes of calixarenes // Abstracts of XV International conference “Physical methods in coordination and supramolecular chemistry” Chisinau, Moldova. 2006.P. 39 - 40.

51. Riabov S.V., Kalchenko V.I., Yakovenko A.V., Boyko V.I., Koshets I.A., Kazantseva Z.I. Synthesis of functionalised cyclodextrins and calixarenes as building blocks for development of nanosensors // Abstracts of Ukrainian-German Symposium on Nanobiotechnology. Kyiv, Ukraine. 2006. P. 122.

51. Cherenok S.O., Boyko V.I., Kalchenko V.I. Chiral phosphorus-contained calixarenes // Abstracts of XVII-th International conference on phosphorus chemistry. Xiamen, China. 2007. P. 379.

52. Бойко В.І., Яковенко А.В., Матвєєв Ю.І., Шишкін О.В., Зубатюк Р.І., Піроженко В.В., Кальченко В.І. Синтез внутрішньохіральних калікс[4]аренів // Тези доповідей ХХІ Української конференції з органічної хімії. Чернігів. 2007. С. 105.

Анотація

Бойко В.І. Регіо- та стереоселективна функціоналізація калікс[4]аренів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.03 - органічна хімія. Інститут органічної хімії НАН України, Київ, 2008.

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 зв'язків 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. Для їх реалізації розроблено нові методи регіоселективної функціоналізації калікс[4]аренів - алкілування, сульфонілювання та карбамоїлювання, котрі були використані для синтезу внутрішньохіральних сполук.

Виходячи з ди- та тетраамінокаліксаренів отримано ряд макроциклічних сполук, функіоналізованих циклічними та ациклічними азотовмісними фармакофорними групами (амідними, карбамідними, амідиновими, імінними, холіновими, тетразольними, хіназоліноновими, амінофосфоновими). 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 гладеньком'язових клітин і є перспективними сполуками для дизайну речовин, здатних ефективно та селективно впливати на активність певних білків.

Ключові слова: каліксарени, внутрішньохіральні калікс[4]арени, алкілування, карбамоїлювання, сульфонілування, катіонні помпи.

Аннотация

Бойко В.И. Регио- и стереоселективная функционализация каликс[4]аренов. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора химических наук по специальности 02.00.03 - органическая химия. Институт органической химии НАН Украины, Киев, 2008.

Диссертационная работа посвящена разработке новых методов регио- та стереоселективного введения 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.

Размещено на Allbest.ru