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

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

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

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Gábor Krajsovszky. List of Publications

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM

Összefoglalás. Summary

Hibridspecifikus tápanyag-és vízhasznosítás kukoricánál csernozjom talajon

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

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


Pályázati felhívás és tájékoztató

Construction of a cube given with its centre and a sideline

Extraktív heteroazeotróp desztilláció: ökologikus elválasztási eljárás nemideális

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Platina alapú kétfémes katalizátorok jellemzése

ASYMMETRIC CATALYTIC REACTIONS USING MODULAR PHOSPHINE PHOSPHORAMIDITE LIGANDS

Gottsegen National Institute of Cardiology. Prof. A. JÁNOSI

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

PETER PAZMANY CATHOLIC UNIVERSITY Consortium members SEMMELWEIS UNIVERSITY, DIALOG CAMPUS PUBLISHER

Dr. Sasvári Péter Egyetemi docens

Using the CW-Net in a user defined IP network

1. Ábra Az n-paraffinok olvadáspontja és forráspontja közötti összefüggés

SYNTHESIS OF CHIRAL PHOSPHINE-PHOSPHITE LIGANDS AND THEIR APPLICATION IN ASYMMETRIC CATALYTIC REACTIONS. THESES OF THE PhD DISSERTATION

H-8200, Veszprém, Egyetem u. 10., Hungary. H-1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3-9., Hungary

TIOLKARBAMÁT TÍPUSÚ NÖVÉNYVÉDŐ SZER HATÓANYAGOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK KÉMIAI OXIDÁLHATÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA I

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

már mindenben úgy kell eljárnunk, mint bármilyen viaszveszejtéses öntés esetén. A kapott öntvény kidolgozásánál még mindig van lehetőségünk

Supporting Information

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

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

Synthesis of heterocycles and their transformations applying organometallic reagents

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Factor Analysis

8200 Veszprém, Egyetem u. 10.

A TÓGAZDASÁGI HALTERMELÉS SZERKEZETÉNEK ELEMZÉSE. SZATHMÁRI LÁSZLÓ d r.- TENK ANTAL dr. ÖSSZEFOGLALÁS

Correlation & Linear Regression in SPSS

ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KAR

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Felnőttképzés Európában

Professional competence, autonomy and their effects

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

HALLGATÓI KÉRDŐÍV ÉS TESZT ÉRTÉKELÉSE

A cell-based screening system for RNA Polymerase I inhibitors

Skills Development at the National University of Public Service

USER MANUAL Guest user

Mapping Sequencing Reads to a Reference Genome


A SZEMCSEALAK ALAPJÁN TÖRTÉNŐ SZÉTVÁLASZTÁS JELENTŐSÉGE FÉMTARTALMÚ HULLADÉKOK FELDOLGOZÁSA SORÁN

Publikációs lista Szabó Szilárd

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

OLYMPICS! SUMMER CAMP

A controlling és az értékelemzés összekapcsolása, különös tekintettel a felsőoktatási és a gyakorlati alkalmazhatóságra

FAMILY STRUCTURES THROUGH THE LIFE CYCLE

Pályázati felhívás és tájékoztató

DR. LAKATOS ÁKOS PH.D PUBLIKÁCIÓS LISTÁJA B) TUDOMÁNYOS FOLYÓIRATBELI KÖZLEMÉNYEK

építészet & design ipari alkalmazás teherautó felépítmény

A évi fizikai Nobel-díj

Performance Modeling of Intelligent Car Parking Systems

PLATTÍROZOTT ALUMÍNIUM LEMEZEK KÖTÉSI VISZONYAINAK TECHNOLÓGIAI VIZSGÁLATA TECHNOLOGICAL INVESTIGATION OF PLATED ALUMINIUM SHEETS BONDING PROPERTIES

Sebastián Sáez Senior Trade Economist INTERNATIONAL TRADE DEPARTMENT WORLD BANK

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

Statistical Dependence

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN GEOGRAPHY

A TALAJTAKARÁS HATÁSA A TALAJ NEDVESSÉGTARTALMÁRA ASZÁLYOS IDŐJÁRÁSBAN GYÖNGYÖSÖN. VARGA ISTVÁN dr. - NAGY-KOVÁCS ERIKA - LEFLER PÉTER ÖSSZEFOGLALÁS

7 th Iron Smelting Symposium 2010, Holland

Pályázati felhívás és tájékoztató

There are no translations available. CURRENT APPOINTMENT(S):

Gabonacsíra- és amarant fehérjék funkcionális jellemzése modell és komplex rendszerekben

TELJESÍTMÉNYNYILATKOZAT. sz HU

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

(Asking for permission) (-hatok/-hetek?; Szabad ni? Lehet ni?) Az engedélykérés kifejezésére a következő segédigéket használhatjuk: vagy vagy vagy

Gőzporlasztású gázturbina égő vizsgálata. TDK dolgozat

PhD thesis. Levente Kardos. Supervisor: Dr. Gyula Záray, professor, DSc

Tavaszi Sporttábor / Spring Sports Camp május (péntek vasárnap) May 2016 (Friday Sunday)

Magyar ügyek az Európai Unió Bírósága előtt Hungarian cases before the European Court of Justice

KELET-ÁZSIAI DUPLANÁDAS HANGSZEREK ÉS A HICHIRIKI HASZNÁLATA A 20. SZÁZADI ÉS A KORTÁRS ZENÉBEN

EPILEPSY TREATMENT: VAGUS NERVE STIMULATION. Sakoun Phommavongsa November 12, 2013

Geokémia gyakorlat. 1. Geokémiai adatok értelmezése: egyszerű statisztikai módszerek. Geológus szakirány (BSc) Dr. Lukács Réka

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2013 A CSOPORT. on of for from in by with up to at

GÁZOK FOURIER-TRANSZFORMÁCIÓS INFRAVÖRÖS

Bevezetés a kvantum-informatikába és kommunikációba 2015/2016 tavasz

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

Synthesis of pentasaccharide haptens from glycopeptidolipid antigens of Mycobacteria. Zsolt Varga

Effect of sowing technology on the yield and harvest grain moisture content of maize (Zea mays L.) hybrids with different genotypes

EN United in diversity EN A8-0206/445. Amendment

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

C-Glikozil- és glikozilamino-heterociklusok szintézise

TELJESÍTMÉNYNYILATKOZAT. sz HU

Effect of the different parameters to the surface roughness in freeform surface milling

BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMY FACULTY OF CHEMICAL AND BIOENGENEERING

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

Cluster Analysis. Potyó László

Certificate no./bizonyítvány száma: ÉlfF/200-29/2017. ÁLLATEGÉSZSÉGÜGYI BIZONYÍTVÁNY

Összefoglalás. Summary. Bevezetés

vancomycin CFSL cefepime CFPM cefozopran CZOP 4 cephem cefpirome CPR cefoselis Inhibitory Concentration FIC index

Átírás:

UNIVERSITY OF PANNONIA SYNTHESIS OF FERROCENE-LABELLED STEROID DERIVATIVES VIA HOMOGENEOUS CATALYTIC REACTIONS THESES OF THE PhD DISSERTATION Written by: Eszter Szánti-Pintér Chemist Supervisor: Dr. Rita Skoda-Földes Professor of Chemistry Doctoral School in Chemistry and Environmental Sciences Institute of Chemistry Department of Organic Chemistry Veszprém 2016

Ι. PRELIMINARIES AND AIMS OF THE WORK The coupling of ferrocene with biomolecules could be interesting for many reasons. Due to the reversible one electron oxidation of ferrocene, its derivatives are applicable as biosensors, molecular- and ion receptors. There are many literature examples for ferrocene derivatives with biological activity. At the same time, many steroids with heterocyclic ring show antiproliferative and enzyme inhibitory effect. Some steroid-ferrocene derivatives have favorable biological activity and are applicable in analytical chemistry and materials science. The basic goal of my work was the synthesis of streroid-ferrocene derivatives bearing a heterocyclic group, starting from natural and unnatural steroids. The new compounds were obtained via homogeneous catalytic reactions that usually ensure high selectivity and mild reaction conditions. In our research group carbonylative Sonogashira coupling of iodoferrocene with terminal alkynes was investigated. It was proved that the alkynyl ketone products could be converted efficiently to heterocyclic compounds. There are no representatives for the conversion of ethynyl-steroids via this method, therefore it was studied first. Because of its many advantages, azide-alkyne cycloaddition was planned as another route for the synthesis of steroid-ferrocene derivatives. The aim was the transformation of ethynyl- and alkynyl-steroids to ferrocene containing compounds with a highly stable triazole ring. In our laboratory a new synthetic pathway was developed starting from 16α,17αandrostanes and -estranes via Wagner-Meerwein rearrangement in ionic liquids. The reaction led to unnatural, 16-oxo-18-nor-13α-steroids. Steroids with this skeleton may have interesting biological properties, therefore the derivatization of these epi-steroids was planned in different pathways: starting from iodoalkenes via palladium-catalyzed aminocarbonylation, moreover using an aminocarbonylation-azide-alkyne cycloaddition reaction sequence.

ΙΙ. EXPERIMENTAL METHODS APPLIED A stainless steel autoclave was used in carbonylative Sonogashira reactions. Other homogeneous catalytic reactions were carried out applying Schlenk technique. The reactions were followed by gas chromatography, thin layer chromatography and in some cases by 1 H-NMR. The products were purified by column chromatography. The products were characterized by 1 H-, 13 C-NMR, 2D-NMR (COSY, NOESY, HMBC and HSQC), IR, MS measurements and elemental analysis. The structure of four compounds was proved by X-ray crystallography. ΙΙΙ. NEW SCIENTIFIC RESULTS 1. Ferrocene-labelled steroids were obtained via palladium-catalyzed carbonylative Sonogashira coupling and copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition starting from 29a-c ethynyl-steroids. The conversion of 33a alkynyl-ketone to a pyrazole derivative was attempted, but only traces of the desired product could be isolated. The azide-alkyne cycloaddition was found to be a more effective methodology for the synthesis of C-17 heterocyclic steroidferrocene derivatives. 2. Alkynyl-steroids were synthesized via palladium-catalyzed aminocarbonylation reaction from 41a-e iodoalkenes.

The cycloaddition step from alkynyl-steroids 42a-e led to 45a-e ferrocene derivatives selectively. The two reaction steps provided 12 previously unknown steroid compounds. 3. An unnatural 16-oxo-18-nor-13α-steroid (18) was converted to iodoalkenes by Barton s methodology. It was found that the oxidation with iodine resulted in the formation of 16-iodo-16- ene (52a) and 16-iodo-15-ene (53a) isomers (52a/53a = 45/55). The two regioisomeric products could not be separated from each other by column chromatography, therefore their mixture was used as a starting material in aminocarbonylation reactions. 4. Selective aminocarbonylation of 52a/53a steroids was carried out with various N- nucleophiles, moreover 52b-g and 53b-g carboxamides were isolated in good yields. A marked difference in the reactivities of iodoalkenes was observed, steroid 52a was less reactive especially in the reaction with secondary amines.

(a) It was found that during aminocarbonylation of 52a, the reaction rate depends on the steric bulk of the amine rather than its basicity. Lower reactivity had been explained by a steric hindrance caused by the planar disposition and close proximity of the 17-methyl and 16-iodo groups. In the presence of a heterogeneous silica-palladium catalyst the greatest bulk of the heterogeneous catalyst may enhance the difference between the reactivity of 52a and 53a. (b) The reduction of 52b and 53b carboxamides led to a 16α-carboxamido-17αmethyl derivative. (c) 13 New 13α-18-nor-16-karboxamido steroids were isolated via this method. 5. 16-Azido steroids (61a/61b) were prepared starting from a 16-oxo-18-nor-13αsteroid (18) in a three-step reaction sequence. The reduction of 18 led to an epimeric mixture of 16-hydroxy steroids (58a/58b = 93/7). Contrary to the literature data, in case of Appel reaction the main product was the 16β-iodo derivative (59a). The conversion of 59a/59b iodo-steroids to azide derivatives led to an isomer mixture too. The two isomers could not be separated from each other by column chromatography. 6. The cycloaddition of unnatural 61a/61b steroids and 53h alkynyl-steroid was studied in the presence of the appropriate ferrocene derivatives.

It was found that azide group in a sterically hindered position may withhold the formation of the triazole group. In case of N-propargyl-carboxamide 53h excellent yield was achieved, which can be explained by the fact that in this case the click reaction takes place farther away from the steroid backbone. 7. Biological activity of some new compoundswas evaluated in two fields. (a) Androstane (42e, 45e) and estrane based (42c, 45c) alkynyl steroids and their ferrocene derivatives were studied for the inhibiton of 17β-HSD1 enzyme in vitro. The steroid-ferrocene conjugates showed higher inhibitory effect than the starting steroids. (b) It was found that unnatural 53h alkynyl-steroid and its ferrocene derivative (64) were able to decrease the activation of TRPV1 receptor on trigeminal ganglion neurons.

ΙV. SIGNIFICANCE OF THE SCIENTIFIC RESULTS The main goal of my PhD work was the synthesis of new steroid-ferrocene conjugates containing a heterocyclic ring. Steroids with natural and unnatural backbone were coupled with ferrocene via homogeneous catalytic reactions. These synthetic methods are selective and work under mild reaction conditions. The applied coupling reactions were not used earlier for the connection of steroids with ferrocene. The reaction conditions were optimized in order to achieve high yields. The new steroid-ferrocene derivatives may have favorable biological activity due to the presence of the heterocyclic ring or the ferrocenyl moiety. In addition the unnatural steroid backbone could be responsible for the biological activity too. Some new compounds shown moderate 17β-HSD1 inhibitory effect, others were able to decrease the activation of TRPV1 receptor.

V. SCIENTIFIC PUBLICATIONS AND PRESENTATIONS RELATED TO THE DISSTERTATION PUBLICATIONS: 1. E. Szánti-Pintér, J. Balogh, Z. Csók, L. Kollár, Á. Gömöry, R. Skoda-Földes Synthesis of steroid-ferrocene conjugates of steroidal 17-carboxamides via a palladiumcatalyzed aminocarbonylation - Copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition reaction sequence Steroids 2011, 76, 1377-1382. IF: 2.829 (2011) 2. E. Szánti-Pintér, Z. Csók, L. Kollár, K. Vékey, R. Skoda-Földes Synthesis of ferrocene-labelled steroid derivatives via homogeneous catalytic methods Journal of Organometallic Chemistry 2012, 718, 105-107. IF: 2.000 (2012) 3. E. Szánti-Pintér, Z. Csók, Z. Berente, L. Kollár, R. Skoda-Földes Synthesis of novel 13α-18-nor-16-carboxamido steroids via a palladium-catalyzed aminocarbonylation reaction Steroids 2013, 78, 1177-1182. IF: 2.716 (2013) 4. E. Szánti-Pintér, J. Wouters, Á. Gömöry, É. Sághy, É. Szőke, Zs. Helyes, L. Kollár, R. Skoda-Földes Synthesis of novel 13α-18-norandrostane-ferrocene conjugates via homogeneous catalytic methods and their investigation on TRPV1 receptor activation Steroids 2015, 104, 284-293. IF: 2.639 (2014/15) PRESENTATIONS: 1. E. Szánti-Pintér, K. Fehér, J. Balogh, R. Skoda-Földes Synthesis of steroid-ferrocene conjugates via copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (P21) (poster) Innovation-V, Workshop on Innovative Catalysis (COST D40), Valletta, Malta, 14-16 June, 2011. 2. E. Szánti-Pintér, R. Skoda-Földes Palladium-catalyzed aminocarbonylation of steroidal alkenyl halogenides (P154) (poster) 13 th Belgian Organic Synthesis Symposium (BOSS 2012), Leuven, Belgium, 15-20 July, 2012. 3. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Új szerkezetű 13-epi-szteroid származékok szintézise aminokarbonilezési reakcióval (poster) 18. Nemzetközi Vegyészkonferencia, Félixfürdő, Románia, 2012. november 22-25.

4. E. Szánti-Pintér, J. Herczig, R. Skoda-Földes Synthesis of novel 13α-steroid-ferrocene conjugates (P41B) (poster) 20 th EuCheMS Conference on Organometallic Chemistry, St Andrews, Scotland, 30 June-4 July, 2013. 5. E. Szánti-Pintér, J. Wouters, R. Skoda-Földes Synthesis of unnatural 13α-steroid-ferrocene derivatives (2P134) (poster) XXVΙ. International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014), Sapporo, Japan, 13-18 July, 2014. 6. E. Szánti-Pintér, B. E. Herman, M. Szécsi, R. Skoda-Földes Synthesis and pharmacological evaluation of steroid-ferrocene derivatives (P43) (poster) International Symposium on Synthesis and Catalysis 2015 (ISySyCat 2015), Évora, Portugal, 2-4 August, 2015. 7. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Szteroid-ferrocén konjugátumok előállítása (presentation) 17. Nemzetközi Vegyészkonferencia, Kolozsvár, Románia, 2011. november 3-6. 8. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Szteránvázas alkinek 1,3-dipoláris cikloaddíciójának vizsgálata (presentation) Magyar Kémikusok Egyesülete Veszprém megyei Területi Szervezetének ülése, Veszprém, 2011. december 7. 9. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Újfajta 13α-szteroid származékok szintézise homogénkatalitikus módszerekkel (presentation) 15. Kémiai Előadói Napok, Szeged, 2013. október 28-30. 10. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Új szerkezetű 13α-szteroid származékok szintézise aminokarbonilezési reakcióval (presentation) Magyar Tudományos Akadémia Szteroid és Terpenoidkémiai Munkabizottság ülése, Budapest, 2013. november 12. 11. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Új szerkezetű 13α-szteroid-ferrocén származékok szintézise homogénkatalitikus reakciókkal (presentation) 19. Nemzetközi Vegyészkonferencia, Nagybánya, Románia, 2013. november 21-24. 12. Szánti-Pintér, E.; Skoda-Földes, R. Ferrocén tartalmú 13α-szteroid származékok előállítása (presentation) Magyar Tudományos Akadémia Szteroid és Terpenoidkémiai Munkabizottság ülése, Szeged, 2014. október 31. 13. Szánti-Pintér, E.; Fehér, K.; Balogh, J.; Skoda-Földes R. Ferrocénnel jelzett szteroidok előállítása (presentation) MKE 2. Nemzeti Konferencia, Hajdúszoboszló, 2015. augusztus 31 - szeptember 2.