PANNON EGYETEM. Rézkatalizált azid-alkin cikloaddíció: szintézis és katalizátorfejlesztés. A PhD értekezés tézisei

Hasonló dokumentumok
PANNON EGYETEM FERROCÉNTARTALMÚ SZTEROIDSZÁRMAZÉKOK ELŐÁLLÍTÁSA HOMOGÉN KATALITIKUS REAKCIÓKKAL. A PhD ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM

UNIVERSITY OF PANNONIA SYNTHESIS OF FERROCENE-LABELLED STEROID DERIVATIVES VIA HOMOGENEOUS CATALYTIC REACTIONS. THESES OF THE PhD DISSERTATION

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS

Királis aminoalkil-foszfin ligandumok platina(ii)- komplexeinek koordinációs kémiai vizsgálata

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

ETÁN ÉS PROPÁN ÁTALAKÍTÁSA HORDOZÓS PLATINAFÉM- ÉS RÉNIUM- KATALIZÁTOROKON

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS AZ NKTH-OTKA H07-B ES SZÁMÚ PROJEKTHEZ

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

1. Egyetértek Professzor asszony azon véleményével, hogy sok esetben az ábrák tömörítése a

Doktori értekezés tézisei. Dalicsek Zoltán. Kémiai Doktori Iskola Vezetı: Prof. Inzelt György

Ciklohexán alapú molekuláris triskelionok szintézise és jellemzése

A MIKROSZKOPIKUS GOMBÁK, MINT A MÁSODLAGOS

FOSZFIN-FOSZFIT TÍPUSÚ KIRÁLIS LIGANDUMOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA ENANTIOSZELEKTÍV KATALITIKUS SZINTÉZISEKBEN. A DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

Platina alapú kétfémes katalizátorok jellemzése

Mobilitás és Környezet Konferencia

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

FERROCÉNTARTALMÚ BIOKONJUGÁTUMOK ELŐÁLLÍTÁSA HOMOGÉNKATALITIKUS KARBONILEZÉSSEL

Kondenzált piridazinszármazékok funkcionalizálása és ligandumként való alkalmazása

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

A SZTE KDI képzési terve

Az SZTE KDI képzési terve

I. Bevezetés. II. Célkitűzések

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

EtO 2 C. EtO 2 CCHN 2 N 2. EtO 2 CCH=C=O. EtO 2 CCH 2 C(=O)X O R -CO. -CO Co 2 (CO) 8 Co 2 (CO) 7 Co 2 (CO) 7 (CHCO 2 Et) +CO k -1

Új izokinolin-származékok szintézise. Tézisfüzet. Szerző: Balog József András Témavezető: Dr. Hajós György. MTA-TTK Szerves Kémiai Intézet

Palládium-katalizált keresztkapcsolási reakciók fejlesztése

Alkinilezett kromonszármazékok előállítása Sonogashira reakcióval

AMPA receptorra ható vegyületek és prekurzoraik szintézise

C-GLIKOZIL HETEROCIKLUSOK ELŐÁLLÍTÁSA GLIKOGÉN FOSZFORILÁZ GÁTLÁSÁRA. Kun Sándor. Témavezető: Dr. Somsák László

BIOPLATFORM SZÁRMAZÉKOK HETEROGÉN KATALITIKUS ELŐÁLLÍTÁSA, MŰSZERES ANALITIKÁJA, KATALIZÁTOROK JELLEMZÉSE

PALLÁDIUM KATALIZÁLT KARBONILEZÉSI REAKCIÓK PETZ ANDREA ALKALMAZÁSA SZINTÉZISEKBEN TÉMAVEZETİ: DR. KOLLÁR LÁSZLÓ EGYETEMI TANÁR. PhD értekezés tézisei

PhD értekezés tézisei. Funkcionalizált β-aminosavak szintézisei gyűrűnyitó/keresztmetatézis reakcióval. Kardos Márton

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

Készült a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szerves Kémia és Technológia Tanszékén


Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

Biocidok és kábítószerek mérési tanulmánya a gázkromatográfia- tömegspektrometria felhasználásával: elemzésük környezeti vízmintákban

A Lengyelországban bányászott lignitek alkalmazása újraégető tüzelőanyagként

A Szuperstabil Pd(0) katalizátor vizsgálata és alkalmazása C-C kötés kialakítási reakciókban

XL. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Kurtán Tibor. Természetes eredetű és szintetikus heterociklusok sztereokémiai vizsgálata. című akadémiai doktori értekezésének bírálata

PANNON EGYETEM. 2,3-DIHIDRO-2,2,2-TRIFENIL-FENANTRO-[9,10-d]-1,3,2λ 5 -OXAZAFOSZFOL KIALAKULÁSA ÉS REAKCIÓJA SZÉN-DIOXIDDAL ÉS DIOXIGÉNNEL

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

SZTEROID HIBRIDEK SZTEREOSZELEKTÍV SZINTÉZISE

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

KORSZERŰ ÜZEMANYAGKOMPONENSEK ELŐÁLLÍTÁSA OLIGOMERIZÁCIÓVAL KÖNNYŰ OLEFIN-TARTALMÚ SZÉNHIDROGÉN FRAKCIÓKBÓL

ZÁRÓJELENTÉS. OAc. COOMe. N Br

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

A szteroidok. A szteroidok általános előállítása:

Peptidek LC-MS/MS karakterisztikájának javítása fluoros kémiai módosítással, proteomikai alkalmazásokhoz

Dr. Csámpai Antal, docens, Kémiai Intézet, Szervetlen Kémiai Tanszék

GALAKTURONSAV SZEPARÁCIÓJA ELEKTRODIALÍZISSEL

Gábor Krajsovszky. List of Publications

UV-sugárzást elnyelő vegyületek vizsgálata GC-MS módszerrel és kimutatásuk környezeti vízmintákban

Szerves kémiai szintézismódszerek

C-Glikozil- és glikozilamino-heterociklusok szintézise

KÖRNYEZETI VIZEK SZERVES SZENNYEZŐINEK ELEMZÉSE GC- MS/MS MÓDSZERREL

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

Funkcionalizált, biciklusos heterociklusok átalakításai sztereokontrollált gyűrűnyitó metatézissel

Új réz-vas katalizátor és benzin prekurzor kifejlesztése és alkalmazása heterociklusok szintézisében

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

Izocinkona alkaloidok a heterogén katalitikus enantioszelektív hidrogénezésben

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

Koordinációs kémiai és homogénkatalitikus vizsgálatok ionfolyadékokban. Rangits Gábor

Új kihívások és megoldások a heterociklusos kémia területén

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

Tienamicin-analóg 2-izoxacefémvázas vegyületek sztereoszelektív szintézise

A POLIELEKTROLIT/TENZID ASSZOCIÁCIÓ SZABÁLYOZÁSA NEMIONOS TENZIDEK ÉS POLIMEREK SEGÍTSÉGÉVEL

SZTERÁNVÁZHOZ KONDENZÁLT ÖTTAGÚ HETEROCIKLUSOS VEGYÜLETEK SZINTÉZISE. Mótyán Gergő

ÚJ NAFTOXAZIN-SZÁRMAZÉKOK SZINTÉZISE ÉS SZTEREOKÉMIÁJA

Szteroid gyógyszeranyagok tisztaságvizsgálata kromatográfiás technikákkal

Ciklusok bűvöletében Katalizátorok a szintetikus kémia szolgálatában

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. 1; PAP

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola. Gyógyszerkémia, Gyógyszerkutatás PhD program. Programvezető: Prof. Dr.

Kromatográfiás módszerek

A citoplazmában előforduló glikoprotein pentaszacharid szénhidrátrészének szintézise doktori (PhD) értekezés tézisei

1. feladat. Versenyző rajtszáma: Mely vegyületek aromásak az alábbiak közül?

ASZIMMETRIKUS KATALITIKUS REAKCIÓK MODULÁRIS FOSZFÁN-FOSZFORAMIDIT LIGANDUMOKKAL

Ph. D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI BIOLÓGIAI OXIDÁCIÓK BIOMIMETIKUS MODELLEZÉSE. Balogh György Tibor

Gyrtranszformációk és átrendezdések kéntartalmú ikerionos piridinszármazékok körében

SZABADALMI IGÉNYPONTOK. képlettel rendelkezik:

Ph.D. értekezés tézisei HETEROCIKLUSOK SZINTÉZISE BIFUNKCIÓS NEMI HORMON SZÁRMAZÉKOKBÓL. Baji Ádám TÉMAVEZETŐ: Dr. Frank Éva.

Szilárdsav-katalizátorok készítése és alkalmazása Friedel-Crafts típusú acilezési reakciókban

1. feladat. Versenyző rajtszáma:

Mesterséges és természetes ellenanyagokon alapuló analitikai módszerek antiepileptikumok meghatározására

neutrális zsírok, foszfolipidek, szteroidok karotinoidok.

KIRÁLIS FOSZFORTARTALMÚ LIGANDUMOK SZINTÉZISE ÉS KATALITIKUS ALKALMAZÁSA ASZIMMETRIKUS HIDROFORMILEZÉSI REAKCIÓKBAN

Biológiailag aktív konjugátumok szintézise módosított ösztrán vázon

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A LIPIDEK 1. kulcsszó cím: A lipidek szerepe az emberi szervezetben

Klórozott szénhidrogénekkel szennyezett talajok és talajvizek kezelésére alkalmazható módszerek

Hagyományos HPLC. Powerpoint Templates Page 1

Élelmiszerek. mikroszennyezőinek. inek DR. EKE ZSUZSANNA. Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium. ALKÍMIA MA november 5.

Platina-alkil-komplexek elemi reakcióinak vizsgálata és alkalmazása hidroformilezési reakciókban. Jánosi László

Átírás:

PANNON EGYETEM Rézkatalizált azid-alkin cikloaddíció: szintézis és katalizátorfejlesztés A PhD értekezés tézisei Készítette: Fehér Klaudia okleveles vegyészmérnök Témavezető: Skodáné Dr. Földes Rita egyetemi tanár Pannon Egyetem Kémiai és Környezettudományi Doktori Iskola Kémia Intézet Szerves Kémia Intézeti Tanszék Veszprém 2018

I. Előzmények és célkitűzések Munkám során réz(i)-katalizált azid-alkin cikloaddícióval foglalkoztam, 1,4- és 1,4,5- szubsztituált triazolok előállítását tűztem ki célul. Néhány triazolszármazék jelentős biológiai aktivitással (fájdalomcsillapító, gombaölő, gyulladáscsökkentő hatás stb.) rendelkezik. Ezt a biológiai hatást jelentős mértékben befolyásolhatják a triazolgyűrűhöz kapcsolódó funkciós csoportok. Elsődleges célom szteroid- illetve ferrocéntartalmú vegyületek előállítása volt. A szteroidok és néhány ferrocénszármazék biológiai jelentősége jól ismert. A szteroidokat hormonhatásuknak köszönhetően az orvostudomány számos területén alkalmazzák. A ferrocénnek önmagában nincs biológiai jelentősége, azonban a hozzá kapcsolt biológiailag aktív vegyületek (szteroidok, antibiotikumok stb.) hatását felerősítheti, módosíthatja. További fontos tulajdonsága az elektrokémiai detektálhatóság, amely lehetővé teszi, hogy nyomon kövessük pl. egy ferrocénhez kötött szteroid és receptorainak összekapcsolódását. A hagyományos rézkatalizált click reakció során csak a heterociklusos gyűrű 1-es és 4-es pozíciójában lévő szubsztituensek változtathatóak. További kutatások azt mutatták, hogy a cikloaddíciós reakció terminális alkinek helyett jód-alkinekkel, vagy a reakció során alkinekből in situ kialakított jód-alkinekkel is kivitelezhető. Ebben az esetben rézkatalizátor jelenlétében 5-jód-1,2,3-triazolok keletkeznek. E vegyületek fontos köztitermékek, ugyanis a jód Pd-katalizált kapcsolási reakciók során más funkciós csoportra cserélhető. Ezáltal lehetőség nyílik tetszőleges csoportok bevitelére a triazolgyűrű 5-ös pozíciójába is. Célom olyan, az 1-es, 4-es vagy 5-ös pozícióban szteroidot illetve ferrocént tartalmazó triazolszármazékok előállítása volt, melyek potenciális biológiai hatással rendelkezhetnek. E vegyületeket réz(i)-katalizált cikloaddíciós reakciók során, valamint 5-jód-triazolok képződésén keresztül, palládium-katalizált kapcsolási reakciók útján kívántam előállítani. A szokásos homogénkatalitikus körülmények mellett egyes reakciókban többször felhasználható heterogén katalizátorok alkalmazhatóságának vizsgálatát is terveztem.

II. Alkalmazott kísérleti módszerek A szintetikus és katalitikus reakciókat inert körülmények között, Schlenk-technika alkalmazásával hajtottam végre. A 7a vegyület előállításához nagynyomású savállóacél autoklávot használtam. Szintetikus munkám során desztillációs, extrakciós és kromatográfiás tisztítási műveleteket alkalmaztam. A reakciók előrehaladását vékonyréteg-kromatográfia (TLC) és gázkromatográfia (GC) segítségével követtem nyomon. Az előállított vegyületek elválasztását oszlopkromatográfiás módszerrel hajtottam végre, szilikagél állófázison. A termékek szerkezetét 1 H NMR, 13 C NMR, IR, MS és elemanalízis mérésekkel igazoltam, valamint meghatároztam a termékek olvadáspontját. A heterogén katalizátorok szerkezetvizsgálata röntgen fotoelektron-spektroszkópia (XPS), szilárd fázisú NMR ( 13 C CP MAS NMR), IR és Raman mérésekkel történt. III. Új tudományos eredmények 1. Hagyományos azid-alkin cikloaddíció (CuAAC) alkalmazásával olyan 1,4-szubsztituált szteránvázas triazolszármazékokat állítottam elő, melyekben a triazolgyűrű közvetlenül a szteránvázhoz kapcsolódik. Ezzel a módszerrel 14 vegyületet szintetizáltam.

2. Vizsgáltam az azidcsoport vázban elfoglalt helyének hatását az azido-szteroidok CuAAC reakcióban mutatott reakciókészségére. A katalitikus eredmények alapján megállapítottam, hogy az általam vizsgált három azido-szteroid reakciókészségében jelentős eltérés mutatkozik: a 2a vegyület a legreakcióképesebb, míg legnehezebben a sztérikusan gátolt helyzetű azidcsoportot tartalmazó 2c vihető reakcióba. A reakciókészségbeli különbséget okozó sztérikus hatásokat kvantumkémiai számításokkal is alátámasztottuk. 3. Előállítottam a heterogén körülmények között végrehajtott cikloaddíciós reakciók elvégzéséhez szükséges szilárd fázist. A réz megkötésére alkalmas polimert szilikagél hordozón alakítottam ki. Az általam előállított hordozó (12) felhasználásával négy katalizátort készítettem, melyeknél a réz/hordozó arányt változtattam (CAT-1 CAT-4). Szerkezetüket spektroszkópiai módszerekkel (IR, Raman, XPS) vizsgáltuk.

4. A katalizátorokat egy modellreakció során teszteltem különböző oldószerekben (acetonitril, diklór-metán, etanol, THF), bázis (DIPEA) jelenlétében illetve anélkül. A spektroszkópiai adatok és a katalitikus eredmények alapján a t BuOK jelenlétében kialakított CAT-3 katalizátor bizonyult megfelelőnek: a réz lemosódásának mértéke az első kör után kimutatási határ alatt volt, a 10. kör után mért összes katalizátor lemosódás pedig mindössze az eredeti mennyiség 8%-ának adódott. A katalizátort 8 körön keresztül aktivitásvesztés nélkül tudtam felhasználni. Ezt követően az aktivitás kismértékű csökkenését tapasztaltam, azonban 10 körön keresztül sikerült a 100%-os konverziót elérnem. Az optimális körülmények között 13 triazolszármazékot állítottam elő. Megállapítottam, hogy a CAT-3 katalizátor jelenlétében a reakció egyszerű vegyületekkel és sztérikusan gátolt molekulákkal (szteroidok, ferrocén) egyaránt lejátszódik. 5. Új módszert dolgoztam ki 5-jód-1,2,3-triazolok előállítására. N-jód-morfolin.HI jelenlétében, sztöchiometrikus mennyiségű réz(i)-vegyület felhasználásával terminális alkinek és azidok reakcióját valósítottam meg. A módszer alkalmasnak bizonyult ferrocéntartalmú és szteránvázas jód-triazolok előállítására is.

6. Az 5-jód-1,2,3-triazolok felhasználásával kapcsolási reakciókat végeztem (Suzuki-reakció, Sonogashira-kapcsolás). Ily módon lehetőségem nyílt teljesen szubsztituált triazolszármazékok előállítására.

7. A Suzuki-Miyaura kapcsolást két esetben heterogén Pd-katalizátor (SILP-Pd) jelenlétében is vizsgáltam. Megállapítottam, hogy a katalizátor három körön keresztül felhasználható, a reakció során minimális aktivitásvesztést tapasztaltam (95-88%). 8. Az előállított szteránvázas származékok közül néhányat biológiai hatásvizsgálatnak vetettünk alá, melynek során a vegyületek szteroid szulfatáz (STS) enzimgátló hatását vizsgálták. Megállapították, hogy négy származék (8aa, 8bb, 8di, 8ei) potenciális STS gátló hatással rendelkezik.

IV. A disszertáció alapját képező tudományos közlemények és előadások/poszterek Közlemények: 1. K. Fehér, J. Balogh, Z. Csók, T. Kégl, L. Kollár, R. Skoda-Földes Synthesis of ferrocene-labeled steroids via copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition. Reactivity difference between 2β-, 6β- and 16β-azido-androstanes Steroids 2012, 77, 738-744. IF: 2.803 2. K. Fehér, Á. Gömöry, R. Skoda-Földes A modular synthesis of 1,4,5-trisubstituted 1,2,3-triazoles with ferrocene moieties Monatsh. Chem. 2015, 146, 1455-1463. IF: 1.131 3. K. Fehér, E. Nagy, P. Szabó, T. Juzsakova, D. Srankó, Á. Gömöry, L. Kollár, R. Skoda- Földes Heterogeneous azide-alkyne cycloaddition in the presence of a copper catalyst supported on an ionic liquid polymer/silica hybrid material Appl. Organomet. Chem.2018, 32 IF: 3.581 (2017) (https://doi.org/10.1002/aoc.4343) Előadások és poszterek: 1. E. Szánti-Pintér, K. Fehér, J. Balogh, R. Skoda-Földes Synthesis of steroid-ferrocene conjugates via copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (P21) (poszter) Innovation-V, Workshop on Innovative Catalysis (COST D40), Valletta, Malta, 14-16 June 2011. 2. Fehér, K., Skoda-Földes, R. Ferrocéntartalmú triazolok előállítása (poszter) XIX. Bolyai Konferencia, Budapest, 2014. március 22-23. 3. Fehér, K., Skoda-Földes, R. 5-Jód-1,2,3-triazolok előállítása és Pd-katalizált reakcióik vizsgálata (előadás) XI. Jedlik Ányos Szakmai Napok, Veszprém, 2014. április 10-12. 4. Fehér, K., Skoda-Földes, R. Jódtriazolok előállítása és Pd-katalizált reakcióik vizsgálata (előadás) III. Interdiszciplináris Doktorandusz Konferencia, Pécs, 2014. április 15-17. 5. Fehér, K., Skoda-Földes, R. 5-Jódtriazolok előállítása és Pd-katalizált reakcióik vizsgálata (előadás) 1 st Innovation in Science 2014 Doctoral Student Conference, Szeged, 2014. május 2-3.

6. K. Fehér, R. Skoda-Földes Synthesis of 5-iodo-triazoles and 5-substituted-1,2,3-triazoles by Pd-catalyzed reactions (P14) (poszter) International Symposium on Synthesis and Catalysis 2015 (ISySyCat 2015), Évora, Portugal, 02-04. September 2015 7. Szánti-Pintér, E., Fehér, K., Balogh, J., Skoda-Földes, R. Ferrocénnel jelzett szteroidok előállítása (előadás) MKE 2. Nemzeti Konferencia, Hajdúszoboszló, 2015. augusztus.31 szeptember 2.