Палладий-катализируемое аминирование в синтезе новых макрополициклических соединений на основе циклена и циклама

• Автор: Кобелев, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.08, 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ПОЛИМАКРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЦИКЛЕНА
И ЦИКЛАМА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1 Сочлененные полимакроциклические системы на основе циклена и циклама
2.1.1 Макробицикы на основе циклена и циклама
2.1.2 Макротрициклы на основе циклена и циклама
2.1.3 Макрополициклы цилиндрической топологии
2.1.3.1 Цилиндрические макроциклы, содержащие фрагменты циклена и циклама
2.1.3.2 Цилиндрические макроциклы, содержащие фрагменты циклена и циклама и
других макроциклических систем
2.2 Макроциклические системы на основе циклена и циклама, содержащие
несколько ковалентно связанных изолированных макроциклических фрагментов
2.2.1 Макроциклические системы, содержащие несколько ковалентно
связанных изолированных фрагментов циклена и циклама
2.2.2 Макроциклические системы, содержащие несколько ковалентно
связанных изолированных фрагментов циклена и циклама и других макроциклов
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Макробициклы - производные транс-дибензилзамещенных циклена и циклама
3.1.1 Макробициклы, содержащие 4-аминобензильные спейсеры
3.1.2 Макробициклы, включающие в свой состав фрагмент 1,3-дизамещенного адамантана
3.1.3 Макробициклы, содержащие 2-аминобензильные спейсеры
3.2 Макрополициклические соединения с фрагментами пиримидина
3.2.1 Модификация производных циклена и циклама пиримидильными
заместителями и синтез макроциклов на их основе
3.2.2 Аминирование 4,6 и 2,4-дихлорпиримидинов и синтез макроциклов на их основе
3.3 Макрополициклические соединения на основе ДА’,А”,У ’’-тетразамещенных циклена и циклама
3.3.1 Макробициклы на основе тетрабензилзамещенных циклена и циклама
3.3.2 Макробициклы на основе циклама, обладающие планарной хиральностью
3.3.3 Макротрициклические соединения на основе А,А’,А”,А”’-тетразамещенных циклена
3.4 Трисмакроциклические и макротрициклические соединения, содержащие структурные единицы аза- и диазакраун-эфиров, циклена и циклама
3.5 Исследование связывания катионов переходных металлов в растворе

макрополициклами методом ЯМР-титрования
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Синтез транс-бис(бромбензил)замещенных циклена и циклама
4.1.1 Синтез диаммониевых солей транс-бис(бромбензил)замещенных циклена
4.1.2 Синтез транс-бис(бромбензил)замещенных производных циклена
4.1.3 Синтез диаммониевых солей транс-бис(бромбензил)заметценньгх циклама
4.1.4 Синтез транс-бис(бромбензил)замещенных циклама
4.2 Синтез макробициклов, содержащих 4-аминобензильные спейсеры
4.3 Синтез макробициклов, включающие в свой состав фрагмент 1,3-дизамещенного адамантана
4.4 Синтез макробициклов, содержащих 2-аминобензильные спейсеры
4.5 Синтез производных циклена, содержащих два 6-хлор-4-пиримидильных заместителя
4.6 Синтез производных циклена и циклама, содержащих 2-пиримидильные заместители
4.7 Синтез макробициклов, содержащих 2-пиримидильные заместители
4.8 Синтез линейных производных полиаминов, содержащих пиримидильные заместители
4.9 Синтез макроциклов на основе 4,6- и 2,4-диаминопиримидинов
4.10 Синтез тетрабензилзамещенных циклена и циклама
4.11 Синтез макробициклов на основе тетрабензилзамещенных циклена и циклама
4.12 Синтез макробициклов на основе циклама, обладающих планарной хиральностью
4.13 Синтез макротрициклов, содержащих фрагменты
А,Лг’,А”,А”'-тетразамещенного циклена
4.14 Синтез трисмакроциклических соединений, содержащих структурные
единицы аза- и диазакраун-эфиров, циклена и циклама
4.15 Исследование связываения катионов переходных металлов в
растворе макрополициклами методом ЯМР-титрования
4.16 Исследование осаждения некоторых лантанидов из растворов с использованием макробициклов МС2 и МС4
5. ВЫВОДЫ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
7. ПРИЛОЖЕНИЯ

1. ВВЕДЕНИЕ.
В последнее время в области органической и супрамолекулярной химии наблюдается повышенный интерес к дизайну и изучению комплексообразующих свойств самых разнообразных макроциклических соединений. Среди них особое место занимают полиазамакроциклы. Причиной этому служит их уникальная способность к координации различных ионов, благодаря чему они находят применение в качестве селективных комплексообразователей, химических сенсоров, катализаторов многочисленных химических и биологических процессов, контрастных агентов в магнитно-резонансной и позитронно-эмиссионной томографии и системах доставки радиоактивных нуклидов в радиотерапии, в качестве насыщенных аналогов порфириновых систем для моделирования биологических процессов. Наиболее изученными и распространенными представителями данных соединений являются 1,4,7,10-тетраазациклододекан (циклен) и 1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан (циклам). Данные соединения находят многочисленные применения на практике, a DOTA, одно из производных циклена, является самым известным и востребованным тетраазамакроциклом.
Полимакроциклические соединения на основе тетраазамакроциклов имеют ряд отличительных особенностей по сравнению с мономакроциклическими аналогами тетраазамакроциклов, например, комплексы металлов, в том числе и в высших степенях окисления, с сочлененными полимакроциклическими лигандами проявляют высокую термодинамическую стабильность и кинетическую устойчивость, кроме того, полимакроциклические лиганды с изолированными макроциклическими фрагментами могут образовывать полиядерные комплексы с ионами металлов, которые обладают повышенной каталитической активностью по сравнению со своими моноциклическими аналогами. С другой стороны, свободные лиганды такого типа могут использоваться в аналитической химии для качественного и количественного определения ионов металлов, нейтральных молекул и неорганических анионов (например, карбоксилатов и фосфатов). Макроциклы и ароматические спейсеры в таких сложных молекулах могут сочетаться различными способами, образуя полимакроциклы самой разнообразной архитектуры. A priori невозможно предсказать, какое конкретное сочетание макроциклов и спейсеров будет оптимальным для связывании того или иного иона, поэтому необходимо разрабатывать универсальные методы для создания библиотек данных соединений, чтобы иметь возможность тонкой подстройки геометрических размеров циклов и количества донорных атомов под размер конкретного иона.
Введение ароматических и гетероароматических фрагментов в состав полимакроциклических соединений преследует две цели. Во-первых, таким путем

В недавно опубликованной работе [96] проводилось исследование комплексообразования лигандов 209 и 235 с нуклеотидами AMP, ADP и АТР. Для всех нуклеотидов наблюдалось образования комплексов состава 1:1. Для АМР самое прочное связывание наблюдалось с лигандом 209, в то время как АТР прочно связывается с лигандом 235 при pH = 9. ЯМР-исследования показали наличие ж-ж стекинга между ароматическим кольцом и адениновым фрагментом в АТР, что, по-видимому, играет ключевую роль в стабилизации комплексов типа 236 (Рис. 13).
Бисаминальная стратегия с успехом была применена к получению бисмакроциклического лиганда 240 с аминовыми подандами [87]. Бисаминальное производное циклена 7 обрабатывали М-броммстилсукцинимидом (237), затем полученную аммониевую соль 238 алкилировали 1,4-бис(бромметил)бензолом (90), на завершающей стадии соль 239 восстанавливали до бисмакроциклического соединения 240 (Схема 47).

ОН он