Введение к работе
Актуальность проблемы.
Азотсодержащие макроциклы (также называемые азакраун-эфирами) представляют значительный интерес для исследователей в связи с их полезными свойствами по селективному комплексообразованию с катионами различных металлов, органическими и неорганическими анионами и некоторыми полярными молекулами. Использование хелатирующих свойств различных азотсодержащих макроциклов и их селективности по отношению к определенным ионам позволяет получать уникальные системы, находящие применение в медицине для быстрого определения солевого состава крови, в биохимии для селективного расщепления полинуклеотидных цепочек (РНК), а также в качестве фотосенсибилизаторов, катализаторов химических и биохимических процессов. Данные соединения активно изучаются на протяжении нескольких десятилетий и в настоящее время синтезированы многие сотни макроциклов, содержащих как атомы кислорода, так и атомы азота и серы. Основной проблемой является сложность синтеза большинства полиазамакроциклов, необходимость использования многостадийных методик и, как следствие, низкие выходы целевых продуктов. Выполненная работа по синтезу макроциклов, в том числе бис- и трисмакроциклических структур, позволила разработать метод их получения в одну-две стадии из коммерчески доступных реагентов и с хорошими выходами.
Использование азотсодержащих макроциклов в качестве сенсоров на катионы или анионы возможно за счет их фотохимических свойств либо способности к обратимому окислению-восстановлению. Для функционирования в качестве сенсора в молекуле должен находиться фрагмент, обеспечивающий регистрируемый отклик на комплексообразование. В связи в этим значительную часть синтезированных к настоящему времени макроциклов составляют соединения, содержащие арильный или гетарильный фрагмент. Он может входить в состав молекулы как заместитель или в качестве составной части макроцикла. Практически во всех случаях арильные заместители или спейсеры связаны с атомами азота через метиленовые или метановые мостики. Однако предполагается, что величина отклика существенно выше в макроциклах, содержащих ароматический фрагмент, непосредственно связанный с атомом азота. Настоящая работа посвящена синтезу именно таких макроциклов с использованием реакций палладий-катализируемого аминирования галогенаренов.
Цель работы.
Данная диссертационная работа посвящена разработке универсального метода синтеза азот- и кислородсодержащих макроциклов, содержащих аминогруппы, непосредственно связанные с ароматическим кольцом, с использованием реакций палладий-катализируемого аминирования галогенаренов линейными полиаминами, изучению зависимости выходов макроциклов от природы исходных веществ и катализатора и исследованию комплексообразующих и экстракционных свойств полученных соединений.
Научная новизна работы и практическая значимость работы
В работе впервые осуществлен синтез неизвестных ранее полиазамакроциклов на основе 1,2- и 1,3-дизамещенного бензола посредством палладий-катализируемого аминирования соответствующих дигалогенбензолов с использованием линейных полиаминов, исследована зависимость выхода целевых продуктов от строения исходных соединений. Разработаны методы получения макроциклов, содержащих по два бензольных и полиаминовых фрагмента (циклодимеров) через промежуточное образование ]^,№-ди(бромфенил)полиаминов. Изучено исчерпывающее каталитическое арилирование ди- и триаминов и диаминирование 1,3-дибромбензола оксадиаминами.
Найдены условия образования 1,3-бис(тетраазамакроциклических) производных бензола, синтезированы разнообразные даранс-ди(галогенарилметил)производные циклена и циклама, включающие фрагменты дизамещенного бензола, пиридина и нафталина. Впервые на их основе синтезированы бисмакроциклические соединения с использованием реакции палладий-катализируемого аминирования, разработаны подходы к синтезу трисмакроциклов, содержащих по два цикленовых или цикламовых фрагмента, изучена зависимость выходов би- и трициклических соединений от строения исходных тетраазамакроциклов и линейных полиаминов. Проведены исследования комплексообразующих свойств синтезированных макроциклов на примере ряда переходных металлов и лантанидов, также изучена экстракция радиоактивных элементов из водных сред, найдены наиболее эффективные осадители и экстрагенты металлов.
Апробация работы
Материалы данной работы были представлены на российских и международных конференциях: Международный симпозиум «Advanced Science in Organic Chemistry», Судак, Украина, 2006; XII Blue Danube Symposium on Heterocyclic Chemistry, Tihany, Hungary, 2007; XVth European Symposium on Organic Chemistry, Dublin, Ireland, 2007; International Conference on Organic Chemistry «Chemistry of Compounds with Multiple Carbon-Carbon Bonds», Санкт-Петербург, Россия, 2008; Международная Конференция «Новые направления в химии гетероциклических соединений», Кисловодск, Россия, 2009.
Публикации
По данной работе опубликованы 4 научные статьи и 5 тезисов научных конференций.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 255 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок, 111 схем и 23 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 184 наименований.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 03-03-22001 НЦНИ, 05-03-33331, 06-03-32376, 08-03-00628.
![Роль гистамина, рецепторов Н1, Н2, Н3/4-типа и оксида азота в регуляции синтеза IgE в норме и при поллинозе [Электронный ресурс]](/i/i/4282/212410.png "Роль гистамина, рецепторов Н1, Н2, Н3/4-типа и оксида азота в регуляции синтеза IgE в норме и при поллинозе [Электронный ресурс] Лесик Дина Владимировна")
