Химическая модификация природных хлоринов по пиррольному кольцу D

• Автор: Нечаев, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с.

Содержание
I. Введение

II. Литературный обзор на тему Природные хлорины с дополнительными экзоциклами

1. Природные хлорины с пятичленными экзоциклами

1.1. Пурпурины

1.2 Модификация циклопентанонового кольца Е производных хлорофилла

1.3 Другие хлорины с пятичленными экзоциклами

2. Природные хлорины с шестичленными экзоциклами

2.1. Бензопорфирины

2.1.1. Бензопорфирины на основе протопорфирина и дейтеропорфирина

2.1.2. Бензопорфирины на основе производных хлорофилла

2.2. Бензохлорины
2.3. Циклические производные пурпурина
2.4 Вердинохлорины
3. Природные хлорины с семичленными экзоциклами
4. Хлорины с экзоциклическими кольцами, выделяемые из различных морских организмов
III. Обсуждение результатов
1. Выделение феофорбида а из биомассы ii i.
2. Синтез 5лактонов феофорбида а и пирофеофорбида а
3. Селективное омыление триметилового эфира хлорина р
по остатку пропионовой кислоты
4. Синтез 8лактона хлорина р6
5. Превращения природных хлоринов по пирролу В в условиях окислительной циклизации
6. Синтез гидроксихлоринов
7. Раскрытие лактонного цикла под действием основных агентов
IV. Экспериментальная часть
V. Выводы
VI. Литература
Введение


Природные хлорины широко используются при синтезе фотосенсибилизаторов второго поколения для фотодинамической терапии рака. Это связано с доступностью этих зелных пигментов, их практически полной безвредностью, хорошими спектральными и фотофизическими свойствами, а также способностью к разнообразным модификациям, придающим молекуле необходимую амфифильность. Как показывает практика, именно амфифильные молекулы лучше накапливаются в опухолях. В этой связи, особый интерес представляют соединения, в которых гидрофобные и гидрофильные заместители расположены на противоположных частях хлориновой молекулы. Такие вещества, обычно, легче проникают в клетку и затем концентрируются в е жизненно важных компартментах. Значительное число исследований посвящено химической модификации производных хлорофилла а. С, формилирование по реакционноспособногиу 5мезомостику. Что касается четвртого пиррольного кольца О, то наличие в нм двух р3углеродных атомов серьзно затрудняет введение дополнительных заместителей. Более того, в присутствии различных окислителей это пиррольное кольцо легко теряет два атома водорода, и хлорин переходит в более устойчивый ароматический порфирин. Настоящая работа является продолжением научных исследований, проводимых на кафедре Химии и технологии тонких органических соединений МИТХТ им. М.В. Ломоносова в рамках межвузовских программ по темам 1 и 6 Образование хлоринов с 5лактонным циклом при пиролле Э и Направленное введение гидроксильной группы в положение природных хлоринов. В них впервые были получены новые хлорины с экзоциклическим 6лактонным циклом при пиррольном кольце О, которые являются удобными объектами для введения гидроксильной группы в нижнюю часть макроцикла. Поскольку такое превращение предполагает значительное увеличение гидрофильности молекулы, то вероятно можно говорить о приобретении соединением необходимых для ФДТ амфифильных свойств. Поэтому задачей данной работы являлось расширенное исследование реакции образования блактонного кольца с целью изучения свойств подобных экзоциклов в производных хлорофилла, а также разработки новых сенсибилизаторов второго поколения. Во время экспериментальных исследований проводился систематический анализ литературных данных по химическим превращениям природных хлоринов, приводящим к образованию дополнительных экзоциклов. Краткое содержание этой части работы представлено в литературном обзоре. Хлорины, обладающие дополнительными экзоциклическими кольцами, привлекают повышенное внимание в последние годы. Это обусловлено рядом причин. Вопервых, они широко используются в качестве фотосенсибилизаторов второго поколения для фотодинамической терапии рака ФДТ . Особый интерес вызывают молекулы, являющиеся производными природных порфиринов и хлоринов, важнейшие из которых гем крови и хлорофилл. Низкая токсичность и высокая селективность накопления в опухоли таких соединений, а также сдвиг максимума поглощения в длинноволновую область изза присутствия дополнительного ароматического цикла обуславливают их преимущества по сравнению с синтетическими сенсибилизаторами 7,8. Вовторых, важность изучения соединений с экзоциклами подтверждает присутствие в молекуле хлорофилла а пятичленного циклопентанонового кольца. В этой связи любые сведения о химических и физических свойствах подобных хлоринов необходимы для углубления знаний о процессах, протекающих в клетках растений и микроорганизмов. Кроме того, введение дополнительных экзоциклов в природные хлорины может быть использовано при построении модельных систем для исследования процесса фотосинтеза и переноса электронов. Сходные с хлорофиллом соединения широко распространены в клетках морских растений и животных 9. Недавно было показано, что они выполняют роль природных антиоксидантов для защиты клеток от воздействия неблагоприятных условий. Одной из характерных черт этих хлоринов является наличие дополнительного, как правило, семичленного цикла в нижней части молекулы пигмента. Исследования в этой области ведутся недавно, но круг открытых соединений уже довольно разнообразен.