Синтез α-аминофосфонатов и их способность к молекулярному распознаванию ди- и α-гидроксикарбоновых кислот

• Автор: Фицева, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. МОЛЕКУЛЯРНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛО

И КАРБОКСИЛАТАНИОНОВ СИНТЕТИЧЕСКИМИ РЕЦЕПТОРАМИ

ЛИТЕРАТУР 1ЫЙ ОБЗОР

1.1. Аммонийные и полиаммонийные соли.

1.2. Протоиированные гетероциклы.

1.3. Рецепторы, содержащие гуанидиниевый фрагмент.

1.4. А.чидинисвыс соли.

1.5. Рецепторы, содержащие мочевинный и тиомочевинный фрагменты.

1.6. Рецепторы, содержащие гмсамидный и
амидопиридиновый фрагменты.
1.7. Рецепторы, содержащие металлокомплексные фрагменты.
1.8. Другие типы рецепторов.
1.9. Рецепторы, содержащие аамииофосфонатный фрагмент. ГЛАВА 2. СИНТЕЗ аДМИНОФОСФОНАТОВ И ИХ СПОСОБНОСТЬ
К МОЛЕКУЛЯРНОМУ РАСПОЗНАВАНИЮ ДИ И аГИДРОКСИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
2.1. Синтез ациклических ааминофосфонатов и разработка подходов к получению аачинофосфорильных соединений на основе бисфенолов и каликсарснов.
2.1.1. Синтез липофильных ациклических аачинофосфонатов.
2.1.2. Синтез гидрофосфорильных соединений на основе
калике парснов.
2.1.3. Изучение реакционной способности полученных гидрофосфорильных соединений на основе бисфенолов и каликс4аренов.
2.2. Влияние структуры ааминофосфонатов на эффективность транспорта агидроксикислот через липофильную жидкую
мембрану на примере гликолевой кислоты.
2.3. Индуцированный ааминофосфонатами мембранный
транспорт дикарбоновых и агидроксикарбоновых кислот.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Синтез и подготовка исходных реагентов и растворителей.
3.2. Приборы и методы эксперимента
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
аланин
аргинин
аспарагин
аспарагиновая кислота
у глицин
i гистидин
Не изолейцин
I. лейцин
i фенилаланин
фенилглицин
пролин
Тгр триптофан
Туг тирозин
V валин
ТБА тстрабутиламмоний
ТЭА тетраэтиламин
ТГФ тетрагидрофуран
ДМСО димстилсульфоксид
ЭДТА этилендиамин тстрауксусная кислота
ГМФТА гсксаметнлфосфотриамид
ДМФ димстилформамид АФ аминофосфонат
ЭХФ этилснхлорфосфит
ГФС гидрофосфорильное соединение
ЦД циклодекстрин
ФОС фосфорорганические соединения
ХИ химическая ионизация
i концентрация субстрата в принимающей фазе, мольл
к, начальная скорость транспорта субстрата
Кщ константа ассоциации, лмоль
Кю коэффициент энамтиоселсктивности транспорта субстрата лЪ . величина потока массопереноса субстрата. кмольсм е коэффициент усиления потока
8 площадь мембраны, см2
I время, ч
к электропроводность, Ом1 см1
Т температура, С.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 8 тезисов докладов, которые написаны в соавторстве с кандидатом химических наук, доцентом И. И.Стойковым, осуществлявшим руководство исследованием, а также академиком РАН А. И.Коноваловым и чл. РАН, профессором И. С.Антипиным, принимавшими активное участие в обсуждении результатов работы. В выполнении отдельных разделов работы принимали участие студенты М. А.Жукова, I. Р.Ахметзянова, Л. И.Гафиуллина, С. А.Репейков. Остальные соавторы опубликованных работ В. А.И. Девятерикова. В.А. Альфонсов синтезировали серию ааминофосфонатов. Рентгеноструктурный анализ выполнен А. Т.Губайдулиным. Основная экспериментальная работа и выводы сделаны самим автором. Автор выражает благодарность своему научному руководителю кандидату химических наук, доценту И. И.Стойкову, доктору химических наук, чл. РАН. И.О. Антипину, академику РАН А. И.Коновалову. Кроме того, автор хотел бы выразить признательность всем принимавшим участие в исследовании за интересное и плодотворное сотрудничество. Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Межмолекуляриыс взаимодействия лежат в основе высокоспецифичных процессов распознавания, реагирования, активного и селективного транспорта, рецепции процессов, присущих биологическим системам 2. В последнее десятилетие особое внимание исследователей сфокусировано на создании рецепторов на анионы и нейтральные молекулы. В отличие от распознавания сферических неорганических катионов и анионов, задача молекулярного распознавания органических соединений представляется существенно более сложной. Обычно эффективность связывания достигается при взаимодействии максимально возможного числа комплементарных центров взаимодействия в рецепторе и субстрате. Особое место занимают соединения, содержащие карбоксильную и карбоксилатную группы, в связи с их большой биологической значимостью. Известные па сегодняшний день модели рецепторов на карбоксилатанионы и карбоновые кислоты представляют собой либо азотсодержащие соединения олигоамины, соединения, содержащие мочевинный, тиомочевинный или гуанидиниевый фрагменты, тетраазониевые соединения и т. В рамках данного обзора для более детального анализа закономерностей молекулярного распознавания таких сложных биохимических объектов, как дикарбоновые и агидроксикислоты представляется целесообразным предварительно рассмотреть связывание синтетическими рецепторами карбоксилатанионов и карбоновых кислот. Аммонийные и пол аммонийные соли. Одними из первых моделей рецепторов для соединений, содержащих карбоксилатные группы, были макроциклические олигоамины, протонированные формы которых образуют устойчивые комплексы за счет сильных кулоновских взаимодействий и водородного связывания. Г эффективно взаимодействуют с рядом субстратов сукцинатом. В тоже время комплексообразование не фиксируется в случае моиокарбоксилатов ацетат, лактат и некоторых дикарбоксила гов фумарат, глутарат и аспартат 3. Анализ этих данных позволяет сделать вывод, что для образования комплекса необходимо взаимодействие макроцикла с двумя комплементарно расположенных анионными группами, способными эффективно взаимодействовать с ЫН связями. В этом плане показательно драматическое различие в поведении дианионов малсиновой и фумаровой кислот, которое, очевидно, связано с различным расстоянием между карбоксилатными группами. Линейные аналоги 1 и 2 ЗН, у которых центры связывания жестко не зафиксированы, комплексов с указанными дианионами ис образуют. Ряд авторов 3, 4 независимо друг от друга показали, что сродство карбоксилатанионов к протонированным макроциклическим олигоаминам, таким как 1, 2 ЗИ, 3 Г и 4 8Н в основном определяется кулоновскими взаимодействиями, так как константы связывания возрастают с увеличением заряда в рецепторе и в субстрате таблица 1. Такое влияние отчетливо прослеживается как при переходе от двух к трехзаряженным анионам, так и в ряду двухзаряженных анионов. Более сильная ассоциация наблюдается для небольших анионов с высоколокализованным отрицательным зарядом оксалат. Кроме электростатических взаимодействий важную роль играет размер цикла, т.