Макроциклические соединения на основе урацила и его производных : синтез и свойства

• Автор: Семенов, Вячеслав Энгельсович
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 428 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Перечень условных обозначений, сокращений и терминов
Введение. Общая характеристика работы
Глава 1. Макроцикличеекие соединения на основе пиримидина и его 19 производных (литературный обзор)
1.1 Пиримидинофаны, пиримидиновые фрагменты которых соединены через атомы N пиримидиновых колец
1.2 Пиримидинофаны, пиримидиновые фрагменты которых соединены через атомы С2, С4 и С6 пиримидиновых циклов
1.3 Пиримидинофаны, пиримидиновые фрагменты которых соединены через атомы С5 пиримидиновых циклов. Макроцикличеекие фотодимеры
1.4 Пиримидинофаны, пиримидиновые фрагменты которых соединены через атомы заместителей при пиримидиновых циклах
1.5 Пиримидинопуринофаны и пуринофаны
1.6 Дифильные пиримидинофаны
1.7 Наноразмерные пиримидинофаны
1.8 Пиримидинсодержащие макроциклы, образованные посредством координационных связей с ионами металлов
1.9 Общие замечания о состоянии области пиримидинсодержащих макроциклов на основе данных литературного обзора: тенденции, результаты
Глава 2. Синтез пиримидинофанов различного состава и строения
2.1 Урацилсодержащие пиримидинофаны - постановка задачи
2.2 Исходные реагенты для синтеза пиримидинофанов, содержащих урациловые фрагменты - 1(3)-моно(со-бромалкил)урацилы, 1,3-бис(со-бром-алкил)урацилы, а,со-бис(урацил-1-ил)алканы
2.3 Синтез пиримидинофанов, содержащих один урациловый фрагмент
2.3.1 Однофрагментные пиримидинофаны с мостиковым атомом азота
2.3.2 Однофрагментные пиримидинофаны с двумя мостиковыми атомами азота
2.3.3 Однофрагментные пиримидинофаны с мостиковым атомом серы
2.4 Синтез пиримидинофанов, содержащих два урациловых фрагмента
2.4.1 Двухфрагментные пиримидинофаны, урациловые фрагменты которых соединены через атомы N пиримидиновых колец *'
2.4.1.1 Спектральные свойства и способы идентификации изомерных пири-

мидинофанов
2.4.2 Двухфрагментные пиримидинофаны, урациловые фрагменты которых соединены через атомы С5 пиримидиновых циклов
2.5 Синтез пиримидинофанов, содержащих три пиримидиновых фрагмента
2.5.1 Трехфрагментные пиримидинофаны структурными фрагментами которых являются производные урацила
2.J.2 Трехфрагментные пиримидинофаны структурными фрагментами которых являются производные урацила и цитозина
2.6 Синтез пиримидинофанов, содержащих четыре урациловых фрагмента
2.7 Синтез внутри- и межмолекулярно ковалентно связанных пиримидинофанов
2.7.1 Пиримидинофаны с внутри- и межмолекулярными метиленовыми мостиками
2.7.2 Мультипиримидинофаны с межмолекулярными дииновыми и 1,2,3-три-азиновыми мостиками
2.8 Сужение пиримидинового кольца в ходе синтеза урацилсодержащих макроциклов
2.9 Макроциклы, содержащие урациловый и гетероциклический фрагменты - гетероциклофаны
2.10 Заключение к главе
Глава 3. Строение и свойста пиримидинофанов
3.1 Состояние пиримидинофанов в кристаллах и растворах
3.1.1 Структура пиримидинофанов в кристаллах по данным PC А
3.1.1.1 Пиримидинофаны с одним урациловым фрагментом
3.1.1.2 Пиримидинофаны с двумя урациловыми фрагментами
3.1.1.3 Пиримидинофаны с тремя пиримидиновыми фрагментами
3.1.1.4 Пиримидинофаны с четырьмя урациловыми фрагментами
3.1.1.5 Пиримидинофаны с внутри- и межмолекулярными метиленовыми мостиками
3.1.1.6 Внутри- и межмолекулярные взаимодействия в кристаллах у пиримидинофанов различного строения
3.1.2 Конформационное состояние пиримидинофанов в растворах по данным спектроскопии УФ и ЯМР

3.1.2.1 Изучение пиримидинофанов в растворах методом спектроскопии ЯМР
3.1.2.1.1 Однофрагментные пиримидинофаны - конформационно жесткие макроциклы
3.1.2.1.2 Влияние на конформационное состояние однофрагментных пири-мидинофанов присутствия в растворах доноров протонов. Основные свойства макроциклов
3.1.2.1.3 Конформационное поведение двух-, трех- и четырехфрагментных пиримидинофанов
3.1.2.2 Внутри- и межмолекулярные взаимодействия, конформационное состояние в растворах пиримидинофанов по данным ИК-спектроскопии и электронной спектроскопии
3.1.2.2.1 ВМС, ВВС и геометрия молекул пиримидинофанов в растворах по данным ИК- и ЯМР-спектроскопии
3.1.2.2.2 Проявление гипо- и гиперхромного эффекта в растворах пиримидинофанов
3.1.2.2.3 Флюоресценция растворов пиримидинофанов
3.1.2.3 Обсуждение результатов структурных исследований: сопоставление данных различных физико-химических методов в кристаллах и растворах
3.2 Свойства пиримидинофанов: реакционная и координирующая способность
3.2.1 Введение функциональных групп в состав пиримидинофанов
3.2.1.1 Функционализация урациловых циклов в составе пиримидинофанов
3.2.1.2 Функционализация мостиковых гетероатомов пиримидинофанов
3.2.1.2.1 Введение нейтральных группировок при мостиковых гетероатомах пиримидинофанов
3.2.1.2.2 Синтез урацилсодержащих макроциклических амфифилов - ониевые и сульфониевые группировки в составе пиримидинофанов
3.2.1.2.3 Особенности спектров ЯМР 1Н пиримидинофанов с сульфокси-дными. сульфоновыми, сульфониевыми и ониевыми группировками
3.2.2 Комплексообразующие свойства пиримидинофанов
3.2.2.1 Комплексы с нейтральными субстратами
3.2.2.1.1 Комплексообразование с электроноакцепторами — производными бензола

Схема 1.19- Синтез пиримидинофана, содержащего две тройные и одну двойную
связь в составе мостика [31]
активность макроцикла (1.30) обусловлена ингибированием внутриклеточного антиоксиданта глутатиона за счет связывания тиольной группы последнего с элек-трофильными центрами пиримидинофана.
Обсуждаемая работа [31] является первым описанным в научной литературе примером проявления пиримидинофанами биологической активности.
Цикл работ индийских химиков посвящен синтезу, исследованию строения и комплесообразующих свойств гетероциклических аналогов каликсаренов - гетеро-каликсаренов [32-37]. Авторы называют гетерокаликсаренами макроциклы, в которых гетероциклические фрагменты и производные бензола связаны друг с другом метиленовыми мостиками. Предполагается, что введение гетероцикла, и в частности, урацила или его производного может способствовать проявлению специфических свойств, не присущих «традиционным» каликсаренам.
Авторским коллективом синтезирована серия пиримидинофанов (1.31а-ж, рисунок 1.5), содержащих различное число урациловых и бензольных фрагментов. В состав макроциклов, в частности пиримидинофанов (1.31д,ж) вводится также конденсированное производное урацила - хиназолин-2,4-дионовый фрагмент.
Макроциклы (1.31а-ж) в соответствии со способами их синтеза можно разделить на две группы. Первая группа - пиримидинофаны (1.31а-в) синтезированы с использованием способности 2,4-бис(триметилсилил)урацилов (1.32) реагировать с галогеналкилами с образованием монозамещенных по атому И1 урацилов, при этом атом И3 пиримидинового кольца остается незамещенным [13,38,39]. На первой стадии реакцией соединения (1.32) с .меота-дибромксилиленами получены 1,3-(урацил-1-ил)метилбензолы (1.33) - исходные реагенты для синтеза макроцик-