ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы - дизайна и синтеза новых функционализированных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот, способных обладать разнообразной биологической активностью и проявлять хелатирующие свойства.
The project is aimed at solving a fundamental problem - the design and synthesis of new functionalized hydroxy- and aminomethylphosphonic acids, capable of possessing a variety of biological activities and exhibiting chelating properties.
Конкретной задачей проекта является направленный синтез и систематическое экспериментальное и теоретическое исследование хелатирующей и биологической активности функционализированных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот. Целью проекта является создание новых многокомпонентных фосфорорганических биомиметиков, состоящих из трех функциональных групп: фосфорсодержащего фрагмента, включающего объемную тетраэдрическую фосфорильную группу и фрагменты функционализированных гидрокси- и/или аминометилфосфоновых кислот, разнообразных функциональных групп, содержащих ароматические, гетероциклические и элементоорганические фрагменты, а также изучение их реакционной способности, комплексообразующих свойств и биологической активности по разнообразным направлениям. Синтез целевых продуктов будет основан на развитии разработанной нами в последние годы кремнийорганической методологии, основанной на синтезе функционализированных фосфорорганических соединений с использованием специально полученных фосфор(кремний)содержащих синтонов. Ожидаемые новые функциональнозамещенные фосфорорганические кислоты и их производные представляют большой интерес как перспективные комплексообразователи, экстрагенты, биологически активные вещества широкого спектра действия (антивирусные препараты, ингибиторы энзимов, регуляторы роста растений), а новые комплексы . полученные на их основе, являются потенциальными катализаторами ряда важных химических и биохимических процессов.
В последние годы все большее значение приобретают препараты для управления биологическими процессами, синтез которых представляется весьма актуальной задачей. Гидрокси- и аминоалкилфосфоновые кислоты являются важным классом соединений, которые широко используются в качестве антибактериальных, противовирусных, противораковых препаратов, антибиотиков, ингибиторов ферментов, миметиков аминокислот, пестицидов, и даже встречаются встречаются в природе. Представленный проект вносит вклад в развитие химии двух фундаментальных классов органических соединений, а именно: в химию жизненно важных азотсодержащих гетероциклических соединений, а также в химию фосфоновых кислот - "истинных" фосфорорганических соединений, имеющих связь углерод фосфор. Наличие в одной молекуле фрагментов азагетероциклов и фосфоновых кислот с гидрокси- (амино)метильными группами открывает широкие перспективы для использования этих соединений как прекурсоров лекарственных средств, а также в качестве лигандов для дизайна металлокомплексов различного назначения.
В результате осуществления данного проекта в 2017 году будут получены следующие основные результаты: 1) проведен синтез и модификация функциональнозамещенных синтонов трехкоординированного фосфора — производных фосфорноватистой, фосфористой и фосфонистых кислот; 2) осуществлены дизайн и синтез новых электрофильных органических реагентов, включающих функциональные группы, гетероатомы, гетероциклы; 3) проведен поиск новых эффективных катализаторов реакций синтонов трехкоординированного фосфора с функционализированными органическими реагентами с целью синтеза производных функциональнозамещенных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот с четырех-координированными атомами фосфора; 4) будет изучена реакционная способность специально полученных синтонов трехкоординированного фосфора по отношению к различным электрофильным функционализированным реагентам, включающих гетероциклические и ароматические фрагменты, предложены препаративные методы синтеза; 5) будет получено не менее 14 представителей новых типов функциональнозамещенных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот и их производных; их строение будет подтверждено методами ЯМР спектроскопии на ядрах водорода, углерода и фосфора; 6) будет опубликовано и послано в печать 5 научных работ с упоминанием о поддержке опубликованных исследований РФФИ.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Направленный синтез новых функционализированных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот и их производных– перспективных биоактивных веществ и эффективных полидентатных лигандов |
Результаты этапа: В соответствии с заявленной целью проекта за отчетный период осуществлен синтез ряда новых функционализированных гидрокси- и/или аминометилфосфоновых кислот - многокомпонентных фосфорорганических биомиметиков гидрокси- и аминокислот, содержащих ароматические и гетероциклические фрагменты, проведено изучение их строения и реакционной способности. Так, изучено присоединение трис(триметилсилил)фосфита к N–замещенным производным пиперидона-4, хинуклидону-3, адамантанону-2 и камфоре. Предложены удобные методы синтеза новых фосфорзамещенных производных пиперидина и его полициклических аналогов - функционализированных триметилсилоксиметилфосфонатов. Получены также гидроксиметилфосфоновые кислоты, содержащие циклические и полициклические фрагменты хинукледина, адамантана и борнана. Исследовано присоединение триметилсилиловых эфиров кислот трехвалентного фосфора к триметилсилиловому эфиру 1Н-инден-3-карбоновой кислоты, на основе которого предложены удобные синтезы новых 2-фосфорзамещенных производных индан-1-карбоновой кислоты. Получены также водорастворимые натриевые соли соответствующих кислот. Разработаны препаративные методы синтеза замещенных фульвенов, включающих фрагменты инден-2-илфосфоновой кислоты, а также ароматические и гетероциклические заместители на основе бис(триметилсилил)-инден-2-илфосфоната и замещенных азометинов в присутствии эффективного инициатора реакции - гидрида натрия. Полученные соединения являются перспективными биомиметиками гидрокси(амино)карбоновых кислот, могут быть использованы для синтеза новых типов фосфорорганических соединений, поиска полифункциональных лекарств направленного действия, а также представляют интерес как биологически активные вещества и перспективные полидентатные лиганды. По результаты работы опубликовано 12 научных работ с упоминанием о поддержке РФФИ, материалы которых представлены на 4 международных научных конференциях. | ||
2 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Направленный синтез новых функционализированных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот и их производных– перспективных биоактивных веществ и эффективных полидентатных лигандов |
Результаты этапа: В соответствии с заявленной целью проекта за отчетный период 2018 года осуществлен синтез новых типов функционализированных гидрокси- и/или аминометилфосфоновых кислот с одним или двумя атомами фосфора - многокомпонентных фосфорорганических биомиметиков гидрокси- и аминокислот, содержащих ароматические и гетероциклические фрагменты, проведено изучение их строения и реакционной способности. Так, разработаны удобные методы синтеза функционализированных фосфорорганических кислот и их производных, включающих фрагменты индана. Радикальное присоединение бис(триметилсилокси)фосфина к индену происходит региоселективно и приводит к новому ключевому синтону - 2-инданилфосфониту, на основе которого синтезированы триметилсилиловые эфиры замещенных амино- и гидроксиметилфосфиновых кислот, содержащих бициклические фрагменты. Последующая обработка этих эфиров раствором метилата натрия в метаноле позволяет получать стабильные водорастворимые натриевые соли соответствующих кислот. Детально изучено присоединение трис(триметилсилил)фосфита к N–замещенным производным пиперидона-4, хинуклидону-3, адамантанону-2 и камфоре. Предложены удобные методы синтеза новых фосфорзамещенных производных пиперидина и его полициклических аналогов - функционализированных триметилсилоксиметилфосфонатов. Получены также гидроксиметилфосфоновые кислоты, содержащие циклические и полициклические фрагменты хинукледина, адамантана и борнана. Также исследовано присоединение бис(триметилсилокси)фосфина к N–замещенным производным пиперидона-4, которое приводит к новым синтонам - PH-фосфинатам, на основе которых был разработан удобный метод синтеза новых водорастворимых аминометилфосфиновых кислот и их производных, содержащих N-алкил-4-гидроксипиперидиновые фрагменты. Разработаны препаративные методы синтеза новых аминометилендифосфоновых кислот, включающих фрагменты различных аминокислот, при реакции трис(триметилсилил)фосфита с легко доступными N-формильными производными аминокислот, которые были получены обработкой аминокислот муравьиной кислотой по обычным методикам. Нами показано, что эта реакция протекает только в присутствии эффективного катализатора - триметилсилилтрифлата в мягких условиях и приводит к соответствующим триметилсилиловым эфирам, которые легко реагируют с избытком метанола в мягких условиях с образованием водорастворимых функционализированных аминометилендифосфоновых кислот, включающих фрагменты разнообразных аминокислот. Таким образом, на основе легкодоступных исходных веществ нами разработаны оригинальные методы синтеза новых типов функционализированных гидрокси- и/или аминометилфосфонатов и дифосфонатов, а также соответствующих целевых водорастворимых кислот. Полученные соединения являются перспективными биомиметиками гидрокси(амино)карбоновых кислот, могут быть использованы для синтеза новых типов фосфорорганических соединений, поиска полифункциональных лекарств направленного действия, а также представляют интерес как биологически активные вещества и перспективные полидентатные лиганды. | ||
3 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Направленный синтез новых функционализированных гидрокси- и аминометилфосфоновых кислот и их производных– перспективных биоактивных веществ и эффективных полидентатных лигандов |
Результаты этапа: В соответствии с заявленной целью проекта за отчетный период 2019 года осуществлен синтез новых типов функционализированных гидрокси- и/или аминометилфосфоновых кислот с одним или двумя атомами фосфора - многокомпонентных фосфорорганических биомиметиков гидрокси- и аминокислот, содержащих ароматические и гетероциклические фрагменты, проведено изучение их строения и реакционной способности. Kремнийорганический синтез функционализированных фосфорорганических кислот является удобным методом создания связей Р-С; в последнее время эта методология была успешно разработана и стала современным направлением в фосфорорганической химии. Так, разработаны удобные методы синтеза новых функционализированных арильных и гетариламинометиленбисфосфоновых кислот был разработан с помощью кремнийорганической методологии. Новые функционализированные аминометиленбисфосфоновые кислоты, содержащие арильные и пиридиновые группы, были получены с использованием уникальной реакции трис (триметилсилил) фосфита с N-формильными производными соответствующих арил- и гетариламинов и триметилсилилтрифлата в качестве катализатора в мягких условиях. Промежуточные соединения - образовавшиеся тетра (триметилсилил) аминометиленбисфосфонаты превращались в целевые кислоты путем дальнейшей обработки избытком метанола. Предложены каталитические схемы образования целевых веществ. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".