Азидоизоцианиды: новые бифункциональные реагенты для многокомпонентных реакций и модификации биомолекул тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

На правах рукописи

?

0050АООI ■

Соколова Надежда Владимировна

АЗИДОИЗОЦИАНИДЫ: НОВЫЕ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РЕАКЦИЙ И МОДИФИКАЦИИ БИОМОЛЕКУЛ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2 4 ЯНВ 2013

Москва - 2013

005048671

Работа выполнена на кафедре химии нефти и органического катализа Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Ненайденко Валентин Георгиевич кафедра химии нефти и органического катализа Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Иоффе Сёма Лейбович Институт органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Москва

кандидат химических наук, доцент

Мажуга Александр Георгиевич

кафедра органической химии Химического

факультета МГУ имени М.В. Ломоносова,

Москва

Ведущая организация: Институт элементоорганических

соединений имени А.Н. Несмеянова РАН, Москва

Защита диссертации состоится 22 февраля 2013 года в 1! час. 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д 501.001.97 по химическим наукам при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, д.1, стр.3, Химический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова, аудитория 446.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУ имени М. В. Ломоносова. Автореферат разослан «15» января 2013 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат химических наук

Ю.С. Кардашева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Многокомпонентные реакции на основе изоцианидов, а именно, конденсация Пассерини и Уги, являются одним из эффективных и доступных методов синтеза производных амино-, гидроксикислот, а также пептидов и пептидомиметиков. Ключевыми синтетическими реагентами в этих превращениях являются изоцианиды (изонитрилы), в том числе, функционально замещенные.

Катализируемое солями одновалентной меди образование 1,4-дизамещенных 1,2,3-триазолов из азидов и терминальных алкинов («click» реакция) - эффективный метод синтеза пептидомиметиков, а также объединения различных структурных блоков, в том числе и биологически активных. Этот метод нашел широкое применение благодаря биоизостерноети 1,2,3-триазольного фрагмента амидной группе, а также его стабильности в физиологических условиях. Объединение в одной молекуле азидной и изонитрильной групп представляет интерес для использования таких соединений в качестве новых перспективных бифункциональных синтетических блоков для модификации биомолекул.

В этой связи синтез новых бифункциональных молекул, содержащих изонитрильную и азидную группы, является актуальной и плодотворной задачей современной органической и медицинской химии. Разработанный в настоящей работе подход, который заключается в комбинации алкин-азидного циклоприсоединения и многокомпонентной реакции Уги на основе азидоизоцианидов, представляет значительный интерес для развития методологии получения пептидов, содержащих азидную группу, и их последующего объединения с различными биологически активными соединениями, содержащими этинильный фрагмент, для направленной модификации биомолекул.

Цель диссертации заключается в разработке эффективного метода синтеза ранее неизвестных хиральных изонитрилов, содержащих в р-положении азидную группу, и их применении в качестве бифункциональных синтетических блоков для многокомпонентных реакций Уги и Пассерини и «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с терминальными алкинами для модификации биомолекул пептидными фрагментами. Научная новизна диссертации заключается в: • разработке эффективного синтетического подхода к новому классу хиральных изонитрилов, содержащих в р-положении азидную группу, на основе превращений природных а-аминокислот;

• изучении хиральных азидоизонитрилов в качестве изонитрильной компоненты в реакциях Уги и Пассерини для получения амидов и пептидов, содержащих азидный линкер;

• разработке эффективного метода синтеза ранее неизвестных изонитрилов, содержащих триазольный цикл;

• разработке эффективной Уги / Click стратегии синтеза триазолсодержащих амидов и пептидов на основе хиральных изонитрилов и ее применении для модификации пептидосодержащими триазольными фрагментами разнообразных биологически активных веществ.

Практическая значимость работы состоит в развитии Уги / Click методологии модификации пептидосодержащими триазольными фрагментами биологически активных молекул: стероидов (желчные кислоты, этинилэстрадиол, холестерин), фторсодержащих амино- и гидроксикислот, фталоцианинов, фторсодержащих эфиров метилфосфоновых кислот, ЛГ-замещенных тетрагидро-у-карболинов, в результате чего:

• найден новый класс ингибиторов, селективных по отношению к карбоксилэстеразе, в ряду пептидосодержащих фторсодержащих фосфорорганических соединений;

• получены нетоксичные, водорастворимые пептидные производные фталоцианина, перспективные для дальнейшего изучения в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии раковых заболеваний;

• предложен синтетический подход к новым потенциальным нейропротекторам в ряду у-карболинов, модифицированных пептидосодержащими триазольными заместителями.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей и тезисы 2 докладов.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на Всероссийской молодежной конференции-школе «Идеи и наследие А. Е. Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века» (Россия, Санкт-Петербург, 2010), Международном симпозиуме успехов органической химии (Украина, Мисхор, 2010).

Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена на 182 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы. Иллюстративный материал содержит 113'схем, 24 таблицы и 7 рисунков. Список цитируемой литературы состоит из 234 наименований.

Автор выражает особую благодарность д.х.н., в.н.с. Баленковой Е.С., д.х.н., проф. Лукашеву Н.В., Prof. Dr. J. Thiem (Гамбургский университет, Германия), д.х.н. Осипову С.Н., к.х.н. Соколову В.Б., к.х.н. Гулевичу A.B., к.х.н. Латышеву Г.В., к.х.н. Воробьевой Д.В., К.Х.Н. Махаевой Г.Ф., Dr. Т. Schotten (Центр прикладных нанотехнологий, Германия) за плодотворное сотрудничество и помощь при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Синтез хиральных азидоизоцианидов

На примере получения ахирального изонитрила 4а нами предложен эффективный подход к синтезу азидоизонитрилов. В качестве исходного соединения в этих превращениях использован 2-аминоэтанол 1а, конденсация которого при нагревании с этилформиатом приводит с количественным выходом к формамиду 2а. Превращение формамида 2а в изоцианомезилат За проводилось «one pot» последовательным прибавлением к формамиду в присутствии триэтиламина эквимольных количеств MsCl и РОС13. Нуклеофильное замещение мезилатной группы в изонитриле За с участием азида натрия в диметилформамиде приводит к изонитрилу 4а с суммарным выходом 57%.

Схема 1. Синтез ахирального азидоизоцианида

ОН он 1) MsCl, Et3N, OMs

I HC(0)QE1 _ I CH2CI2.0 °C I NaN3. ДМФ ,3

Г кипячение f 2) POCI3, Et3N I 70°C " I

NH2 NHCHO ' 3 3 NC NC

1a 2a,-99% "one pof 3a, 89% 4a. 65%

суммарный выход 57%

Предложеный подход был применен для синтеза хиральных азидоизоцианидов 4Ь-е. Восстановление доступных природных a-аминокислот до аминоспиртов, формилирование, превращение формамидов в изоцианомезилаты и нуклеофильное замещение с участием азида натрия позволило получить хиральные азидоизонитрилы 4Ь-е с препаративными выходами.

Схема 2. Синтез хиральных азидоизоцианидов

о

R^ Ja^ Rv^oH Rr^oH Ms з

NHj NH2 NHCHO NC NC

1b: R = Me, 74%'al 2b: R = Me, 76% ЗЬ: R - Me, 95% 4Ь: R = Me, 65%

1c: R = i-Pr, 68%'b' 2c: R = I-Pr, 80% 3<=: R = i-Pr. 73% 4c: R = /-Pr, 60%

Id: , 77%M 2d:R« •, 80% 3d: R = .87% 4d: R = ЛГ ,85%

1e: R = Вп, 60%W 2e: R = Bn. 95% 3e: R = Bn, 77% 4e: R = Bn. 66%

[al UAIH4. ТГФ, 0 °C; {b¡ NaBH4 /12, ТГФ, 0 °C; [c] HCfOJOEt, кипячение; [d] 1) MsCl, Et3N, CH2CI2, 0 °C, 2) POCI3 . Et3N, 0 °C: [e] NaN3, ДМФ, 70 °C

Оптическая чистота полученных соединений была доказана на примере изонитрила 4(1, полученного из изолейцина и содержащего дополнительный хиральный центр, конфигурация которого не может меняться в условиях синтеза. В спектрах ЯМР изонитрила 4с1 присутствуют сигналы одного диастереомера, что свидельствует о сохранении конфигурации хиральных центров и отсутствии рацемизации у полученных продуктов.

2. Реакции Уги и Пассерини с участием азидоизоцианидов

Нами были проведены модельные реакции азидоизоцианидов 4а-е с безойной кислотой, различными карбонильными соединениями и аминами. Взаимодействие изоцианидов 4Ь-е с ацетоном, (5)-1-фенилэтиламином и бензойной кислотой (№ 2-5, Таблица 1) приводит, согласно данным ЯМР-спектроскопии, к амидам 5Ь-е, представляющим один диастереомер, что является показателем стереохимической чистоты исходных изонитрилов 4Ь-е и отсутствием рацемизации при их получении.

Взаимодействие азидоизоцианидов 4а,Ь в реакции Уги с другими аминами (4-метоксибензиламином, бензиламином) и изомасляным альдегидом приводит к получению с высокими выходами производных валина 5^, содержащих азидную группу.

Таблица 1. Реакция Уги с азидоизоцианидами 4а-е

^N3

ЫС

«у

сг

МеОН, Л

Я1 О К

X (Л* н

О К к 5а-д

№

я

и3

Продукт реакции

Выход, %

(5)-РЬ(Ме)СН (5)-РЬ(Ме)СН (5)-РЬ(Ме)СН

(5)-РЬ(Ме)СН

(5)-РЬ(Ме)СН РМВ[С] Вп

Ме Ме Ме

Ме

Ме Н

н

Ме Ме Ме

Ме

Ме 1-Рг 1-Рг

5а 5Ь 5с

5<1

5е 5Г

65 51м

63[а>

53м 93 80й

И Образуется один диастереомер продукта; 14 образуется неразделимая смесь диастереомеров в соотношении 1:1; 1с' РМВ = л-метоксибензил.

Синтезированные азидоизонитрилы оказались перспективными реагентами для

реакции Пассерини. Например, взаимодействием изонитрилов 4Ь,с,е с бензойной кислотой

и изомасляным альдегидом были получены содержащие азидную группу амиды 6Ь,с,е в виде неразделимой смеси диастереомеров в соотношении 1:1 (данные ЯМР 13С и 'Н).

Таким образом, реакции Уги и Пассерини на основе полученных изонитрилов протекают с хорошими выходами с широким кругом субстратов и позволяют синтезировать производные аминокислот 5 и амиды гидроксикислот 6, содержащие азидную группу.

Схема 3. Реакция Пассерини с хиральными азидоизоцианидами

>-СНО + NC -_ А,

' 4b,c,e CH2CI2, rt

PhCOOH

О R

6b: R = Me, 90% 6c: R = /-Pr, 65% 6e: R = Bn, 78%

3. «Click» реакции продуктов реакции Уги и Пассерини

Амиды 5a-g, содержащие азидную группу, были введены в «click» реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с модельным алкином - фенилпропаргиловым эфиром (Таблица 2). Реакцию проводили при нагревании в этаноле с каталитическими количествами комплекса CuI P(OEt)3 - одного из стандартных катализаторов для «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. Установлено, что данная реакция протекает региоселективно и приводит к образованию триазол-модифицированных производных аминокислот 7a-g с высокими выходами.

Таблица 2. «Click» реакции содержащих азидную группу амидов 5a-g

R1 О R R1 О R N-N

'-/х1^3 + —л 1°%Си1Р(0Е"- ^уЛ

Д R R3 Н . OPh EtOH, 60 °С, 3 ч If X з И OPh

О К к 5а-д О R R 7а-д

№ R R1 R2 RJ Продукт реакции Выход, %

1 Н (S)-Ph(Me)CH Me Me 7a 80

2 Me (5)-Ph(Me)CH Me Me 7b 70

3 i-Pr (S)-Ph(Me)CH Me Me 7c 75

4 (5)-Ph(Me)CH Me Me 7d 80

5 Bn (S)-Ph(Me)CH Me Me 7e 70

6 Н PMB H /-Pr 7f 88

7 Me Bn H ;-Pr 7g 79

Продукт реакции Пассерини 6Ь, содержащий азидную группу, также был введен в «click» реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с фенилпропаргиловым эфиром, в

результате чего с высоким выходом получен а-гидроксиамид 8, содержащий триазольный

Таким образом, нами предложена эффективная Уги (Пассерини) / Click стратегия синтеза модифицированных пептидомиметиков, которая заключается во введении азидоизонитрилов в реакцию Уги (Пассерини) с последующим проведением «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения.

Альтернативный подход к синтезу триазол-модифицированных производных аминокислот состоит в построении триазольного цикла на основе хирального азидоизонитрила и дальнейшем введении изоцианотриазола в реакцию Уги. Этот подход также интересен с точки зрения получения хиральных триазолзамещенных изонитрилов, которые могут быть привлекательными реагентами для многих реакций.

Реакция азидоизонитрилов и ацетиленов, катализируемая соединениями одновалентной меди, не привела к получению соответствующих триазолов. Объяснением этого факта может служить образование стабильных медных комплексов азидоизонитрилов 4 (медные комплексы как изонитрилов, так и азидов известны в литературе). Мы подтвердили это предположение, синтезировав медные комплексы изонитрилов 9а,Ь,е состава 1:1 по известной методике путем прибавления эквимольного количества изонитрила к суспензии хлорида меди (I) в дихлорметане.

фрагмент.

Схема 4. «Click» реакция продукта реакции Пассерини

4. Изучение азидоизоцианидов в «click» реакции

4.1. Синтез медных комплексов азидоизоцианидов

Схема 5. Синтез комплексов азидоизонитрилов с хлоридом меди

Г.. с

3 + — /

OPh

10-90% Cu(l)

OPh

NC

4а

CN

NC 4a,b,e

1 экв. CuCI R"Y^N3 CH2CI2. rt NC ' CuCI

9a. R = H, 81% 9b. R = Me. 75% 9e, R = Bn. 80%

Структура комплекса 9а была исследована методом РСА. Полученный комплекс имеет полимерное строение. Атом меди координирован с изонитрильной группой (длина связи медь-углерод составляет 1.98 Л), а также связан с a-атомом азота азидной группы (длина связи медь-азот составляет 2.23 Á).

4.2 «Click» реакции медных комплексов азидоизоцианидов

Установлено, что образующиеся медные комплексы вступают в реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с фенилпропаргиловым эфиром. Был разработан трехстадийный метод синтеза изоцианотриазолов lia-e, исходя из азидоизонитрилов 4а-е. На первой стадии происходит образование комплексов 9а-е (формально - защита изонитрильной группы) в дихлорметане. Далее, комплексы 9 вступают в «click» реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения с фенилпропаргиловым эфиром с использованием известной каталитической системы - CuS04-5H20 / аскорбат натрия. Полученные в результате комплексы изоцианотриазолов 10а-е могут быть легко разрушены 'in situ' под действием тиосульфата натрия (формально - снятие защитной группы с изонитрила). Данный метод позволяет получать новые хиральные изоцианотриазолы 11а-е с высокими суммарными выходами.

Схема 6. Синтез изоцианотриазолов 11а-е

_^OPh

10% CuS04 SH20,

R*Y/^N3 122lEM5L R«Y/^N 40% аск. Na Ry^N-N Na2S2Q3^ R^ ц

NC CH2CI2, rt ¿c 3.CuC| MeOH/H20,0.54 ¿C

4a-e 9a-e * CuCI \-0Ph

10a-e 11a-e

11a: R = H, 77%; 11b: R = Me, 89%; 11c: R = /-Pr, 50%

11d: R 60%; 11e: R = Bn, 60%

В результате нами была синтезирована серия изонитрилов 11а-е, содержащих триазольный фрагмент - перспективных строительных блоков для многокомпонентных реакций. Так, соединение lib, содержащее триазольную группу, вступает в реакцию Уги с изомасляным альдегидом, бензойной кислотой и 4-метоксибензиламином с образованием амида 12, модифицированного триазольным фрагментом, с выходом 60% в виде неразделимой смеси диастереомеров в соотношении 1:1 (данные ЯМР |3С и *Н).

7

MeO'

Схема 7. Реакция Уги на основе изонитрила lib

OPh I О . N=N

сно

NH,

PhCOOH

N

v

NC

МеОН, rt

11b

OPh

12, 60%

Таким образом, разработана Click / Уги стратегия синтеза производных аминокислот, содержащих триазольный фрагмент, которая заключается в получении изоцианотриазолов и последующем их введении в реакцию Уги. Стоит отметить, что Уги / Click стратегия более предпочтительна для синтеза модифицированых пептидов, так как предполагает меньшее число стадий, исключает использование стехиометрических количеств Cu(I) и позволяет получать продукты с более высокими выходами.

5. Синтез пептидов, содержащих азидную группу Таблица 3. Синтез пептидов, содержащих азидную группу

NC 4а- R^COOH NHBoc о R3 R3 ri 13a*

R3 r2-nh2 MeOH, rt

№ R R1 R2 R3 Продую-реакции Выход, %

1 Вп i-Pr PMB Me 13a 55

2 Н Me PMB Me 13b 60

3 Вп PMB Me 13c 61

4 i-Pr PMB Me 13d 50

5 Вп PMB Me 13e 60

6 Me H DMB[a' H 13f 70

7 Me Bn DMB Me 13g 67

8 Me DMB Me 13h 55

9 г-Pr CH2OH DMB H 131 65

10 i-Pr Me DMB H 13j 70

11 H H PMB Me 13k 54

Применение в качестве кислотной компоненты в конденсации Уги Д-Вос-защищенных аминокислот, и в качестве изонитрильной - хиральных азидоизоцианидов

позволяет получать азидопептиды, включающие различные аминокислотные последовательности и, таким образом, открывает возможность вариации и подбора пептидных остатков в пептид-содержащих биоконьюгатах. Пептиды 13а-к были получены конденсацией азидоизонитрилов 4а-е, Л'-Вос-защищенных аминокислот, карбонильных соединений (ацетона или формалина) и аминов (4-метокси- или 2,4-диметоксибензиламина). Полученные азидопептиды 13а-к далее были использованы для модификации различных природных и синтетических биологически активных соединений.

6. Модификация биологически активных соединений пептидными фрагментами

В качестве примера биологически активной молекулы для объединения с пептидом нами был выбран холестерин. «Click» реакция пропаргилхолестерина 14 и пептида 13k в присутствии каталитических количеств комплекса CuI P(OEt)3 при нагревании в этаноле привела к получению пептид-стероидного биоконьюгата 15.

Таким образом, полученные азидопептиды действительно могут быть использованы для декорирован™ биологически активных соединений, что и было далее нами продемонстрировано на примере модификации разнообразных классов природных и синтетических физиологически активных соединений.

Предложенная нами Уги / Click стратегия была применена для модификации этинилэстрадиола (местранола) - известного лекарственного препарата, обладающего эстрогенной активностью. Так, нагревание 3-метилового эфира этинилэстрадиола 16 и азидопептидов 13 с 10% CuS04-5H20 / 40% аскорбата натрия в двухфазной смеси СН2С12-Н,0 (10:1) в течение 7 часов при 40 "С привело к получению желаемых конъюгатов 17а-Г.

Схема 8. Синтез пептидного конъюгата холестерина 15

РМВ О 13k

6.1. Модификация стероидов пептидными фрагментами

Таблица 4. Синтез пептидных конъюгатов местранола 17a-f

-а

R1 R2 О R

=

О Me Me n 1 j

10% CUS04'5H20, 40% аск. Na CH2CI2-H20 (10:1). 40 "С. 7 ч

N'1

.N J

№ R R1 R1 Продукт реакции Выход, %

1 /-Рг РМВ 17а 70

2 Н Me РМВ 17Ь 80

3 Me Вп DMB 17с 75

4 Me DMB 17d 83

5 Вп (-Рг РМВ 17е 69

6 Вп РМВ 17f 73

Также посредством «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения нами были модифицированы пептидными фрагментами производные дезоксихолевой, литохолевой и холевой кислот, содержащие одну, две или три пропаргильные группы. Так, введение производного дезоксихолевой кислоты 18а, содержащего одну пропаргильную группу в С-3 положении, в «click» реакцию с пептидами 13 привело к получению конъюгатов 19а-с.

Схема 9. Синтез пептидных моноконъюгатов дезоксихолевой кислоты

С02Ме

10% CUS04-5H20, 40% аск. Na ЕЮН-Н20 (5:1), 60 °С, 12 ч

19а: R =

19Ь: Я = Вп; Р1 = ,1, "67% Т9с: R = Вп, R1 = 1-Рг, 66%

Следующая серия пептидных конъюгатов 20а-<1 и 21а-с была получена на основе производных дезоксихолевой кислоты 18Ь,с, содержащих две пропаргильные группы.

10

Стоит отметить, что описанные выше условия оказались неподходящими для синтеза конечных соединений из-за нерастворимости исходных кислот в спирте. В виду этого реакции проводили в двухфазной системе хлористый метилен-вода (10:1).

Схема 10. Синтез пептидных конъюгатов дезоксихолевой кислоты 20а-с1 и 21а-с

р ^^ О

V /

20% Си80„'5Н20,

80% аск. № СН2С1ГН20 (10:1), 40°С, 10 ч

I*1 Р!2 О

3 экв. ВосНЫ

= С~>-ыэ

О Р3 н

В тех же условиях была получена серия пептидных конъюгатов производного литохолевой кислоты 18(1, содержащего две пропаргильные группы.

Схема 11. Синтез пептидных биконъюгатов литохолевой кислоты 22а-с

Я, я2 о г?

Зэкв.

. & н 13 <0^3

20% Си304-5Н20, 60% аск. N3

СН2С1ГН20(Ю:1), 40 "С, 10ч

N=4

о'

22а: Я = Ме; Р1 = Н; Р2 = РМВ; Я3 = Н, 75%

22Ь: Я = Ме; Р1 И2 = йМВ; Р3 = Ме, 62%

220 Я Я1 = '"Рг К2 = РМВ, (З3 = Ме, 70%

Пептидные триконъюгаты 23а-с получены нагреванием производного холевой кислоты 18е, содержащего три пропаргильные группы, с избытком пептидов 13 в аналогичных условиях.

Схема 12. Синтез пептидных триконъюгатов холевой кислоты 23а-с

R, r2 о R

fi R R3 н d>"N3

СН2С12-Н20 (10:1). 40 °С, 12 ч

23а: R = Me: R1 = Н: R2 = DMB; R3 = Н, 86% 23Ь: R = Bn: R1 = i-Pr; R2 = РМВ; R3 = Me, 70%

23с: R R1 = /-Рг; R2 = РМВ: R3 = Me. i

На примере конъюгата 22Ь показана возможность одновременного удаления защитных групп с аминной и амидной функций пептидных остатков. Так, нагревание соединения 22Ь в трифторуксусной кислоте в течение 3 часов привело к образованию продукта 24, содержащего свободные аминные и амидные группы с выходом 60%.

Схема 13. Удаление защитных групп с пептидных остатков конъюгата 22Ь

NH Ме

сгТ ,о

22Ь (R1 = DMB, R = Вое)

CF3COOH, 50 °С, 3 Ч 24 (R1, R2 = Н), 60%

Мы полагаем, что благодаря кооперативным взаимодействиям функционализированных пептидных цепочек, расположенных в одном направлении от остова желчной кислоты, и образующих таким образом внутримолекулярную полость, пептидные конъюгаты желчных кислот, содержащие одновременно свободные аминогруппы и 1,2,312

триазольные фрагменты, могут найти широкое применение как в медицинской, так и супрамолекулярной химии.

6.2. Модификация азидопептидов CFj-содержащими аминокислотами

Известно, что введение различных фторсодержащих заместителей, в частности CF3-группы, приводит к улучшению терапевтического профиля пептидов. В данной работе мы предложили удобный и универсальный метод синтеза трифторметилсодержащих пептидомиметиков, основанный на «click» реакции азидопептидов с производными a-CF3-a-аминокислот, содержащими этинильный или пропаргильный фрагмент. Такой подход оказался возможным благодаря биоизостерности 1,2,3-триазольного фрагмента амидной группе.

«Click» реакция соединений 25 с азидопептидами 13 протекает при нагревании в ранее выбранной нами каталитической системе 10% CuS04-5H20 / 40% аскорбата натрия / СН2С12-Н20 (10:1) и приводит к получению целевых ортогонально защищенных трифторметилсодержащих пептидомиметиков 26a-j в виде неразделимых смесей диастереомеров в соотношении ~1:1 (данные ЯМР).

Таблица 5. Синтез трифторметилсодержащих пептидомиметиков 26a-j

F3Cv-C02Me

^ " F3C COiMe

25 10%CuS045H20, R1 R2 О R N=4 KNHBOC

40% аск. Na , I N A X N /h^«

, , D CH,CI2-H20(10:1), BocHN^Y Х?И

5' fS %0°СЗ-5ч о R R 26&i

о R3 R

№ R R' R2 R3 n Pg Продукт реакции Выход, %

1 Me Bn DMB Me 0 Boc 26a 86

2 Me Bn DMB Me 0 Cbz 26b 87

3 Me В n DMB Me i Boc 26c 90

4 Me Bn DMB Me 1 Cbz 26d 90

5 /-Pr PMB Me 1 Boc 26e 95

6 г-Рг Me DMB H 1 Boc 26f 73

7 Me H DMB H 1 Boc 26g 74

8 Bn ;-Pr PMB Me 1 Boc 26h 85

9 Me vwv DMB Me 1 Boc 26i 70

10 Bn PMB Me ' 1 Boc 26j 97

На примере соединения 26а мы продемонстрировали возможность удаления всех

защитных групп с амидной и аминных функций. Так, нагревание соединения 26а в

13

трифторуксусной кислоте в течение двух часов привело к образованию продукта 27, содержащего свободные амидную и аминные группы.

Схема 14. Удаление защитных групп с амидной и аминных функций конъюгата 26а

Bn DMB О , N:

° 26а Л

U 27, 67%

Таким образом, мы предложили использовать ранее известную «click» реакцию в качестве удобного и универсального метода синтеза трифторметилсодержащих пелтидомиметиков. Полученные соединения представляют значительный интерес в плане последующего изучения их биологической активности.

6.3. Модификация азидопептидов СF,-содержащими гидроксикислотами

В данной части работы продемонстрирована эффективная модификация производных трифтормолочной кислоты 28, содержащих этинильную или пропаргильную группу, пептидными фрагментами. Конъюгаты 29a-h получены путем введения производных а-гидроксикислот 28 в реакцию с азидопептидами 13 в описанных ранее условиях и представляют собой неразделимые смеси диастереомеров в соотношении -1:1 (данные ЯМР).

Таблица 6. Конъюгаты 29a-h, полученные на основе а-гидроксикислот и азидопептидов

F3cvco2Me

n=N

n=n

-COOMe

NH,

ОН 28

R1 R2 О R

BocHN"4fNX^N 6 R R3 H

10% CuSOi SHoO, 40% аск. Na

R1 R2

13

40% аск. Na i i jj i }

CH,CI2-H2O(IO:1), BOCHN^Y

40 °C. 3 ч О R3 R3

F3C C02Me

N=4 X-OH

29a-h

№ R R' R2 R3 n Продукт реакции Выход, %

1 z-Pr Me /—\ DMB H 0 29a 87

2 Bn •vy PMB Me 0 29b 89

3 1 /-Pr PMB Me 1 29c 91

4 5 Me i- Pr Bn Me DMB DMB Me H 1 1 29d 29e 95 75

6 Bn PMB Me 1 29f 96

7 8 Me Bn H z-Pr DMB PMB H Me 1 1 29g 29h 65 90

На примере соединения 29d мы продемонстрировали возможность удаления защитных групп с амшшой и амидной функций. Так, нагревание соединения 29d в трифторуксусной кислоте в течение двух часов привело к образованию продукта 30, содержащего свободные амино- и амидную группы.

Схема 15. Удаление защитных групп с аминной и амидной функций конъюгата 29d

F3C cOjMe F3C ccyvie

Bn DMBO , NsN V_OH CF3COOH Bn н О , N=nv)cOH

& A H 29d ЙАн 30,65%

Таким образом, с помощью «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения мы осуществили модификацию азидопептидов трифторметилсодержащими гидроксикислотами. Полученные соединения представляют значительный интерес в плане последующего изучения их биологической активности.

6.4. Модификация Zn комплекса фталоциаиина пептидными фрагментами

Уникальные физико-химические свойства, такие как сильное оптическое поглощение в видимой области спектра (-670-680 нм), высокая фотохимическая стабильность и способность к образованию синглетного кислорода, позволяют рассматривать комплексы фталоцианинов в качестве перспективных сенсибилизаторов в фотодинамической терапии рака (ФДТ). Вместе с тем фталоцианины имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение в качестве сенсибилизаторов: высокая гидрофобность, склонность к агрегации в растворе. Также известно, что конъюгация фталоцианинов с биовекторами, такими как сахара, аминокислоты и белки способствует их транспортировке внутрь клеток, что приводит к улучшению фотодинамической активности.

Нами осуществлена модификация цинкового комплекса фталоциаиина 31, содержащего восемь пропаргильных ipynn, пептидными фрагментами посредством «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. Найдены оптимальные условия для получения соответствующих пептидных конъюгатов. Так, взаимодействие 31 с 80 экв. пептидов 13 с использованием каталитической системы 1.2 экв. CUSO4OH2O / 4 экв. аскорбата Na / ТГФ-П20 (10:1) в течение 2 часов при 60 °С и микроволновом облучении привело к образованию соответствующих конъюгатов 32а-е с хорошими выходами.

Нагревание соединений 32а-с, содержащих 2,4-диметоксибензильную защитную группу, с 5 экв. трифторуксусной кислоты привело к получению водорастворимых конъюгатов ЗЗа-с, содержащих свободные амидные и аминные группы.

Таблица 7. Пептидные конъюгаты Ъп комплекса фталоцианина 32а-е

й1 о I?

вО.экв.

й Р3 Р3 н

1.2 экв. СцЗО^ 5Н?0, 4 зкв. аск. N3 ТГФ / Н20 (10:1), ц\Л/, 60 °С, 2 ч

- О—ы.

№

К

Я

Продукт реакции

Выход, %

1

2

3

4

Вп

ОМВ ОМВ ОМВ РМВ

РМВ

Ме Ме

н

Ме

Ме

32а 32Ь 32с 32(1

32е

64 61 78 83

86

Схема 16. Удаление защитных групп с аминных и амидных функций конъюгатов 32а-с

N р ^

Г ¡/торг! Я3 Р3

ЫНВо

| СР3СООН 50 °С, 1 ч

^ г

Л н Г

НЯ3 Р3^^

33а; Я = Ме, Р1 = Вп, Р3 = Ме, 70% ЗЗЬ: Р = Ме, Р1 = ^^ , Р3 = Ме, 65% 33с: Р = /-Рг, Р1 = Ме, Р3 = Н, 63% Изучение токсичности соединений ЗЗа-с в отношении клеток карциномы легких человека А549 показало, что все три вещества нетоксичны вплоть до концентрации 10дМ, что свидетельствует об их потенциальной возможности выступать в качестве фотосенсибилизаторов (Рис. 1). ■

0,0

0,0

2,0 4,0 6,0 8,0

Концентрация (ц[\1)

10,0 12,0

Рис. 1. Жизнеспособность клеток А549 при воздействии на них ЗЗа-с в темноте Таким образом, мы получили новые высокосимметричные пептидные конъюгаты фталоцианина, которые после удаления защитных групп показали низкую токсичность в отношении клеток карциномы легких человека А549 в широком диапазоне концентраций, что делает их перспективными кандидатами для дальнейшего изучения в качестве фотосенсибилизаторов для ФДТ.

6.5. Модификация фторсодержащих эфиров метилфосфоновой кислоты пептидными

фрагментами

Поиск новых эффективных малотоксичных и селективных фосфорорганических ингибиторов (ФОИ) сериновых гидролаз является актуальной задачей медицинской химии и агрохимии. Одним из подходов к повышению селективности ФОИ является введение в молекулу ФОИ объемных, например, пептидных фрагментов.

Таблица 8. Синтез пептидов 34а-е

NC

R3

R'-COOH

R2-NH2 MeOH, rt. 24 ч

Bn О R S R3 R3 H

№ R R1 R3 Продукт реакции Выход, %

1 i-Pr -X^NHBoc H 34a 60

2 Н CF3 Me 34b 30

3 Ме CF3 H 34c 60

4 г-Рг CFj H 34d 50

5 CF3 H 34e 60

В настоящем разделе представлены данные по модификации двух представителей ацетиленсодержащих ФОИ 35а,b пептидными фрагментами посредством «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. С помощью реакции Уги на основе

17

азидоизонитрилов 4а-(1 была дополнительно получена серия пептидов 34а-е, содержащих менее объемные заместители у атомов азота.

Нагревание эфиров метилфосфоновой кислоты 35а,Ь и азидопептидов 13И и 34а-е в ранее выбранной нами каталитической системе 10% Си804-5Н20 / 40% аскорбата № / СН2СЛ2-Н2О (10:1) в течение 1 часа привело к образованию продуктов 36а-И в виде смеси диастереомеров (за исключением 36(1). Средние выходы полученных конъюгатов, по-видимому, обусловлены побочной реакцией гидролиза, протекающего при их синтезе и выделении.

Таблица 9. Пептидные конъюгаты ФОИ 36а-И

Р?4

р3С X ^ ° сн3

35а (И4 = СР3); 35Ь (К4 = С(О)ОМе);

^ о я

10% Си304-5Н20,

40% аск. Ыа СН2С12-Н20 (10:1), 40 °С, 1 ч

N=4

о к1

к/Тъз О

Р3С 0,Р'

' н

36а-И

№ К И1 И2 И3 и4 Продукт реакции Выход, %

1 Ме омв Ме СИз 36а 56

2 ;-Рг ,1 Вп Н СРз 36Ь 40

-Ч^МНВос

3 СР3 Вп Н СИз 36с 45

4 Н СИз Вп Ме СРз 36(1 45

5 Ме СР3 Вп Н СРз 36е 46

6 г-Рг СР3 Вп Н СР3 361 57

7 1-Рг СБ3 Вп Н С(0)0Ме 36g 65

8 г-Рг Вп Н С(0)0Ме 36Ь 55

Данные ингибиторной активности исходных СР3-содержащих метилфосфонатов 35а,Ь и их пептидных конъюгатов 36а-Ь в отношении ацетилхолинэстеразы (АХЭ), бутирилхолинэстеразы (БХЭ) и карбоксилэстеразы (КЭ) теплокровных, приведеные в Таблице № 10, показали, что введение пептидного фрагмента в молекулу ФОИ приводит к значительному изменению эстеразного профиля исходных метилфосфонатов 35а,Ь. Так, конъюгаты 36а-Ь слабо ингибируют БХЭ и не проявляют ингибиторной активности в

отношении АХЭ, что может быть связано с меньшим объемом активного центра АХЭ (~ЗООА3) по сравнению с БХЭ (~500А3) и достаточно большими размерами конъюгатов.

Таблица 10. Ингибиторная активность соединений 35а,Ь и 36а-Ь в отношении АХЭ, БХЭ и

КЭ теплокровных*

Соединения АХЭ БХЭ КЭ К/Б

35а (6.50±0.43)х105 (2.49±0.13)х10^ (2.31±0.19)х10"5 11

35Ь (4.36±0.28)х105 (2.89+0.19)х10"5 (6.06+0.60)х10"6 5

36а Не ингибирует (7.77±0.74)х10^ (8.25±0.57)х10-4 1

36Ь Не ингибирует (5.95±0.58)х10"1 (7.85±0.80)х10"4 1

36с Не ингибирует (7.0210.6 ПхЮ"1 (6.39+0.59)х10'5 11

36(1 Не ингибирует (7.46±0.73)х10^ (1.45±0.11)х10^ 5

Збе Не ингибирует (2.18±0.19)х10"4 (1.82+0.14)х104 1

36Г Не ингибирует (1.10±0.12)х103 (8.58±0.78)х105 13

368 Не ингибирует (2.00+0.21)х10"3 (1.58±0.13)х10ц 13

36Ь Не ингибирует (9.60+0.88)х10"4 (7.93+0:76)х10"5 12

Конъюгаты 36с,^Ь являются наиболее эффективными ингибиторами КЭ с селективностью в отношении КЭ по сравнению с БХЭ 12, 13 и 11 соответственно. Следует отметить, что соединения 36^, содержащие одинаковый пептидный остаток, проявляют различную ингибиторную активность в отношении КЭ: 36Г (Я = СР3) в 2.5 раза более активен, чем 36g (Я = СО(О)Ме). Вместе с тем, исходный метилфосфонат 35а (Я = СЕ3) менее активен в отношении КЭ, чем 35Ь (Я = СО(О)Ме). Таким образом, введение пептидного фрагмента позволяет направленно изменять «эстеразный профиль» ФОИ и полученные соединения представляют интерес для использования в предклинических исследованиях лекарственных препаратов, содержащих сложноэфирные или амидные группы, а также в качестве потенциальных инсектицидов.

6.6. Модификация А-замещенных тетрагидро-у-карболинов пептидными фрагментами

Одной из важнейших задач современной медицинской химии и фармакологии является создание эффективных лекарственных препаратов для лечения, а особенно предупреждения нейродегенеративных расстройств, в том числе болезней Альцгеймера, Паркинсона, бокового амиотрофического склероза. Ключевым звеном развития нейродегенеративных процессов, лежащих в основе патогенеза этих заболеваний, является неконтролируемая агрегация определенных типов белков. Известно, что соединение из класса у-карболинов, а именно отечественный препарат димебон, способно снижать содержание патологических включений амилоидного типа., образуемых склонным к

* Изучение ннгибиторной активности синтезированных соед!шений проведено в лаборатории молекулярной токсикологии ИФАВ РАН под руководством к.х.н. Г. Ф. Махаевой.

19

агрегации белком гамма-еинуклеииом в тканях нервной системы модельных животных. В связи с этим синтез и изучение нейропротекторной активности новых представителей этого класса соединений является весьма актуальным.

В данной работе представлены данные о модификации пептидными фрагментами новых представителей у-карболинов 37а-с, содержащих в 5-положении пропаргилоксипропионильный фрагмент. «СНск» реакция соединений 37а-с протекает с широким кругом пептидов в ранее выбранной нами каталитической системе и приводит к целевым ортогонально защищенным конъюгатам 38а-С с хорошими выходами.

Таблица 11. Модифицированные пептидными фрагментами у-карболины 38а-Г

RV тл-

R N

R5 N

N

37а: R4 = Ме, R5 = Et; \_

37b: R4 = F, R5 = Ме; JL

37с: R4, R5 = Ме; 10% CuS04-5H20, (fR N

+ 40% аск. Na —( 'N R

, , СН2С1г-Н20 (10:1), N\—( /? R2

R1 R2 О R 40°С.1ч 38a^ N4 R'

I 1 II f 40 C, 1 ч ™ V.N ,

& R3 R3 H ^ K ä

NHBoc

№ R R1 R2 R3 R4 R5 Продукт реакции Выход, %

1 Ме ■/VW DMB Ме Ме Et 38а 70

2 Ме DMB Ме F Ме 38Ь 60

3 Ме DMB Ме Ме Ме 38с 68

4 i-Pr СН2ОН DMB Н Ме Ме 38d 65

5 Ме Вп DMB Ме Ме Ме 38е 67

6 Н Ме РМВ Ме Ме Ме 38f 60

Соответствующие гидрохлориды 39a-f были получены практически с количественными выходами обработкой соединений 38a-f раствором метанола, насыщенным газообразным HCl, в течение 2 часов при комнатной температуре.

Особый интерес с точки зрения получения эффективных нейропротекторов, на наш взгляд, представляет объединение в одной молекуле у-карболинового фрагмента и трипептида Val-GIy-Ser 131, являющегося структурным фрагментов бета-амилоидного белка. Следует ожидать, что в данном случае трипептид Val-Gly-Ser будет выполнять роль

20

транспортного вектора, обеспечивая доставку карболинового кластера к биомишени -постсинаптическим глутаматным рецепторам в местах патапогических включений амилоидного типа. В связи с этим будет изучено действие соединений 39a-f in vitro на ионотропные глутаматные рецепторы NMDA- и АМРА-подтипов.

1. Разработан эффективный синтетический подход к новому классу хиральных изонитрилов, содержащих в р-положении азидную группу, на основе превращений природных а-аминокислот.

2. Показана эффективность использования хиральных азидоизонитрилов в качестве изонитрильной компоненты в реакциях Уги и Пассерини для получения амидов и пептидов, содержащих азидный линкер.

3. Изучены особенности поведения хиральных азидоизонитрилов в «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения. Разработан эффективный метод синтеза ранее неизвестных изонитрилов, содержащих триазольный цикл.

4. Установлена возможность использования азидоизонитрилов в качестве бидентатных лигандов: получен и охарактеризован с помощью РСА комплекс азидоизонитрила с хлоридом меди (I). Впервые продемонстрирована возможность разложения медных комплексов изоцианидов под действием тиосульфата натрия.

5. Предложена эффективная Уги / Click стратегия синтеза триазолсодержащих амидов и пептидов из полученных изонитрилов, на основе которой проведена модификация пептидными фрагментами широкого круга природных и синтетических биологически активных веществ,. содержащих этинильные фрагменты: стероидов (желчные кислоты, этинилэстрадиол, холестерин), фторсодержащих амино- и гидроксикислот, фталоцианинов, фторсодержащих эфиров метилфосфоновых кислот, Д'-замещенных тетрагидро-у-карболинов.

Схема 17. Синтез гидрохлоридов 39a-f

R5

•2HCI

ВЫВОДЫ

6. Показано, что модификация цинкового комплекса фталоцианина пептидными фрагментами позволяет получить нетоксичные, водорастворимые и не склонные к агрегации производные, перспективные для дальнейшего изучения в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии раковых заболеваний.

7. Найден новый класс селективных пептид-содержащих необратимых ингибиторов сериновых гидролаз в ряду фторсодержащих фосфорорганических соединений.

Основпое содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. V. G. Nenajdenko, А. V. Gulevich, N. V. Sokolova, А. V. Mironov, Е. S. Balenkova. «Chiral Isocyanoazides: Efficient Bifunctional Reagents for Multicomponent Reactions and "Click" Chemistry» // Eur. J. Org. Chem. 2010, 1445-1449.

2. N. V. Sokolova, G. V. Latyshev, N. V. Lukashev, V. G. Nenajdenko. «Design and synthesis of bile acid-peptide conjugates linked via triazole moiety» // Org. BiomoL Chem. 2011, 49214926.

3. N. V. Sokolova, V. G. Nenajdenko, V. B. Sokolov, O. G. Serebryakova, G. F. Makhaeva. «Synthesis and testing of trifluoromethyl-containing phosphonate-peptide conjugates as inhibitors of serine hydrolases» // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011,21, 7216-7218.

4. N. V. Sokolova, D. V. Vorobyeva, S. N. Osipov, T. P. Vasilyeva, V. G. Nenajdenko. «Synthesis of a-trifluoromethyl-a-hydroxy acid-peptide conjugates via click chemistry» // Synthesis 2012, 130-136.

5. D. V. Vorobyeva, N. V. Sokolova, V. G. Nenajdenko, A. S. Peregudov, S. N. Osipov. «Synthesis of CF3-containing tetrapeptide surrogates via Ugi reaction / dipolar cycloaddition sequence» // Tetrahedron 2012, 68, 872-877.

6. H. В. Соколова, В. Г. Ненайденко. «Синтез пептидных конъюгатов Местранола посредством «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения» // Химия Гетероциклических соединений 2012, 972-976.

7. N. V. Sokolova, V. G. Nenajdenko. «Chiral Isocyanoazides: New Bifimctional Reagents for Bioconjugation» // Всероссийская молодежная конференция-школа «Идеи и наследие А.Е. Фаворского в органической и металлоорганической химии XXI века». Санкт-Петербург, 2326 марта 2010, с. 1-73.

8. Н. В. Соколова, В. Г. Ненайденко, В. Б. Соколов, О. Г. Серебрякова, Г. Ф. Махаева. «Модификация фосфорорганических ингибиторов сериновых гидролаз пептидными фрагментами» // Internationa! Symposium on Advanced Science in Organic Chemistry, Украина, Мисхор, 21-25 июня 2010, с. С-195.

Подписано в печать 22.12.2012 Формат 60x88 1/16. Объем 1.0 п.л. Тираж 120 экз. Заказ № 1278 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119991 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102

1. Оглавление.

2. Введение.

3. Обзор литературы.

Синтетический потенциал функционально замещенных азидов и терминальных алкинов в «click» реакциях.

3.1 Реакции азидов, содержащих электроноакцепторные группы у атома азота.

3.1.1 Реакции Аг-сульфонил-1,2,3-триазолов.

3.1.2 Реакции А^(1,2,4-триазолил)-замещенных 1,2,3-триазолов.

3.2 Реакции азидов, содержащих аминогруппу.

3.3 Реакции алкинов, содержащих фоточувствительные группы.

3.4 Реакции азидов и алкинов, содержащих карбоксильные, карбонильные и другие аналогичные группы.

3.4.1 Реакции алкинов, содержащих карбоксильные и сложноэфирные группы.

3.4.2 Реакции алкинов и азидов, содержащих альдегидные группы.

3.4.3 Реакции алкинов, содержащих карбаматные и кегогруппы.

3.5 Реакции азидов и алкинов, содержащих гидроксильные группы.

3.6 Функционально замещенные алкины и азиды в синтезе вшшлтриазолов.

3.7 Функционально замещенные азиды и алкины в Уги / Click реакциях.

3.8 Функционально замещенные азиды и алкины в реакциях кросс-сочетания.

3.8.1 Комбинация «click» реакции и реакции Соногашира.

3.8.2 Комбинация «click» реакции и сочетания Сузуки.

3.8.3 Комбинация «click» реакции и реакции Хека.

3.8.4 Комбинация «click» реакции и реакции аминирования.

3.9 Функционально замещенные азиды и алкины в синтезе 1,2,3-триазолсочлененных гегероциклов.

3.9.1 «Click» реакция / С-Н (N) арилирование.

3.9.2 Другие циклизации.

3.10 Синтез монозамещенных 1,2,3-триазолов.

3.10.1 Синтез N//- 1,2,3-триазолов.

3.10.2 Синтез 1-монозамещенных 1,2,3-триазолов.

3.11 Итеративные «click» реакции.

3.11.1 Итеративные «click» реакции функционально замещенных алкинов и азидов.

3.11.2 Итеративные «click» реакции соединений, содержащих азидную и защищенную ацетиленовую группы.

3.11.3 Итеративная последовательность «click» реакция / амидирование в синтезе пептидомиметиков.

3.12 Реакции макроциклизации соединений, содержащих азидную и ацетиленовую группы.

3.12.1 Внутримолекулярные «click» реакции.

3.12.2 Межмолекулярные «click» реакции.

3.12.3 Реакции метатезиса в синтезе макроциклов.

3.12.4 Реакция внутримолекулярного амидирования.

3.13 Гетерофункциональные реагенты.

3.14 Другие реакции азидов и алкинов.

6. Выводы

1. Разработан эффективный синтетический подход к новому классу хиральных изонитрилов, содержащих в ^-положении азидную группу, на основе превращений природных а-аминокислот.

2. Показана эффективность использования хиральных азидоизонитрилов в качестве изонитрильной компоненты в реакциях Уги и Пассерини для получения амидов и пептидов, содержащих азидный линкер.

3. Изучены особенности поведения хиральных азидоизонитрилов в «click» реакции 1,3-диполярпого циклоприсоединения. Разработан эффективный метод синтеза ранее неизвестных изонитрилов, содержащих триазольный цикл.

4. Установлена возможность использования азидоизонитрилов в качестве бидентатных лигандов: получен и охарактеризован с помощью РСА комплекс азидоизонитрила с хлоридом меди (1). Впервые продемонстрирована возможность разложения медных комплексов изоцианидов под действием тиосульфата натрия.

5. Предложена эффективная Уги / Click стратегия синтеза триазолсодержащих амидов и пептидов из полученных изонитрилов, на основе которой проведена модификация пептидными фрагментами широкого круга природных и синтетических биологически активных веществ, содержащих этинильные фрагменты: стероидов (желчные кислоты, этинилэстрадиол, холестерин), фторсодержащих амино- и гидроксикислот, фталоцианинов, фторсодержащих эфиров метилфосфоновых кислот, А^-замещенных тетрагидро-у-карболинов.

6. Показано, что модификация цинкового комплекса фталоцианина пептидными фрагментами позволяет получить нетоксичные, водорастворимые и не склонные к агрегации производные, перспективные для дальнейшего изучения в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии раковых заболеваний.

7. Найден новый класс селективных пептид-содержащих необратимых ингибиторов сериновых гидролаз в ряду фторсодержащих фосфорорганических соединений.

3.15 Заключение

Представленные в литературном обзоре данные показывают высокую перспективность и синтетическую привлекательность функционально замещенных азидов и терминальных ацетиленов в качестве химических реагентов. Использование этих соединений в «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения открывает пути к синтезу новых полифункциональных гетероциклических молекул, в том числе и биологически активных. Таким образом, данная реакция стала мощным инструментом синтетической органической химии, и ее возможности еще далеко не исчерпаны, о чем свидетельствует появление ряда статей, опубликованных во время подготовки данного обзора.

4.0бсуждение результатов"

Интерес к разработке новых подходов к синтезу пептидов обусловлен их высокой биологической активностью. Природные пептиды регулируют различные биологические процессы внутри клетки. Три- и тетрапептиды представляют важный класс регуляторных пептидов, обеспечивающих широкий спектр межклеточных регуляторных процессов в организме. К таким пептидам, например, относится трипептид глутатион (y-Glu-Cys-Gly),

1 f\7 который является антиоксидантом и защищает клетку от токсичных агентов. Примером важных тетрапептидов также являются эндоморфин-1 (Tyr-Pro-Trp-Phc-NIb) и эндоморфин-2 (Tyr-Pro-Phe-Phe-NH2) - эндогенные опиоидные пептиды с наиболее

1 ¿»X высокой афинностью и специфичностью к ц-опиоидным рецепторам. Эндоморфины обладают мощным анальгетическим действием. Другие синтетические три- и тетрапептиды также обладают высокой биологической активностью (биорегуляторы, регуляция функционирования иммунной системы, противоопухолевое действие, ингибиторы ацетилхолинэстеразы).

Одним из простых, удобных и эффективных методов синтеза пептидов и пептидомиметиков являются многокомпонентные реакции на основе изоцианидов, такие как реакция Уги и Пассерини.169 Эти реакции нашли широкое применение в комбинаторном синтезе пептидных молекул. Реакция Пассерини - трехкомпонентная конденсация карбонильного соединения, карбоновой кислоты и изонитрила, приводящая к образованию

1 7П замещенных а-ацилоксиамидов 1. Четырехкомпонентная конденсация Уги (реакция между карбонильным соединением, амином, карбоновой кислотой и изонитрилом) -эффективный метод построения структурных фрагментов аминокислот и синтеза пептидов и пептидомиметиков 2.171 О

Реакция Пассерини О 1

В главах "Обсуждение результатов" и "Экспериментальная часть" принята новая нумерация схем, рисунков и соединений. pi Реакция Уги

R^0 R3"NHz н R1 R* О

0 + -. R«-NYXNArNHPa

HO-VNHP8 R5-NC 0 R3 R4

R4 2

Pg = защитная группа

Схема 1. Реакции Паесерини и Уги Ключевой компонентой в этих превращениях являются изоцианиды (изонитрилы), представляющие собой уникальный, не имеющий аналогов класс химических соединений. Будучи устойчивыми карбенами, изоцианиды вступают в широкий круг превращений таким образом, что и нуклеофил и электрофил присоединяются к одному атому углерода изонитрилов. Несомненный интерес в качестве бифункциональных синтетических блоков представляют изонитрилы, молекулы которых функционализированы второй реакционноспособной группой. Эти соединения могут вступать в реакции, характерные как для одной, так и для другой функциональной группы. Однако круг таких соединений ограничен: наиболее изученными полифункциональными изонитрилами являются

172 173 производные изоцианоуксуснои кислоты и тозилметилизонитрил.

Целью данной диссертации является разработка эффективного метода синтеза ранее неизвестных хиральных изонитрилов, содержащих в р-положении азидную группу, и их изучение в качестве бифункциональных строительных блоков для многокомпонентных реакций Уги / Пассерини, а также для «click» реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения с терминальными алкинами. Комбинация алкин-азидного циклоприсоединения и многокомпонентных реакций на основе таких изонитрилов представляет значительный интерес с точки зрения получения пептидов, содержащих азидную группу, и их последующего объединения с различными биологически активными соединениями. Такой подход возможен благодаря биоизостерности 1,2,3-триазольного фрагмента амидной связи.

Click" реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения

---N=n

NC " t

Многокомпонентные реакции Схема 2. План использования азидоизоцианидов для модификации биологически активных соединений пептидными фрагментами

Введенный в молекулу биологически активного вещества (БАВ) пептидный фрагмент может выполнять две функции: роль транспортного вектора для доставки БАВ к биомишени, либо биологически активной компоненты, в этом случае роль транспортного вектора выполняют исходные БАВ.

4.1. Разработка стратегии синтеза азидоизоцианидов

На нервом этапе мы предприняли попытку синтеза ахирального азидоизонитрила 6а па основе доступного 2-аминоэтанола За. Так, формилирование За с использованием этилформиата при нагревании привело к формамиду 4а с количественным выходом. Ключевой стадией предложенного нами метода является превращение 2-формиламиноэтанола в изоциаиомезилат 5а, осуществляемое «one pot» последовательным прибавлением к формамиду 4а в присутствии триэтиламина эквимольных количеств MsCl и

114

POCI3. На первой стадии происходит реакция спиртовой группы с MsCl. На второй стадии образующийся формамид под действием РОСЬ превращается в изонитрил 5а.175 Дальнейшее нуклеофильное замещение хорошей уходящей группы в изонитриле 5а с участием азида натрия в диметилформамиде привело к азидоизонитрилу 6а с хорошим выходом.

ОН ОН 1) MsCl, Et3N, 0Ms N

I HC(Q)OEt t I CH2CI2,0 °C I NaN3i ДМФ ^ i

С кипячение \ 2) POCI3l Et3N f 70 °C I nh2 nhcho nc nc

3a 4a,-99% "one pot" 5a, 89% 6a, 65% суммарный выход 57% Схема 3. Разработанный нами метод синтеза азидоизоцианида 6а

Таким образом, мы разработали простой и эффективный метод синтеза азидоизонитрила 6а из доступного 2-амииоэтанола с суммарным выходом 57%. Несмотря на высокое содержание азота (C3H4N.1, N ~ 58%), изонитрил 6а является вполне устойчивым соединением и может быть легко очищен перегонкой, т. кип. 35 °С (3 мм рт.ст.).

4.2 Синтез хиральных азидоизоцианидов

Весьма интересной и важной задачей является синтез хиральных азидоизоцианидов 6, которые в последствии могут быть эффективно использованы для многокомпонентного синтеза пептидов, содержащих азидную группу.

Разработанный нами подход был применен для эффективного синтеза хиральных азидоизоцианидов 6. В качестве исходных соединений для синтеза таких молекул могут быть использованы а-аминоспирты 3, которые могут быть легко получены восстановлением природных а-аминокислот. Мы предположили, что введение аминоспиртов в последовательность описанных выше реакций позволит осуществить синтез целевых хиральных азидоизонитрилов 6, содержащих различные заместители К в а-положении к изоцианогруппе. о

NH2 N42 МСНО N0 N0

3 4 5 6

Схема 4. Метод синтеза хиральных азидоизоцианидов 6 Ь-а-аминоспирты ЗЬ-1' были получены из коммерчески доступных природных аминокислот с использованием известных систем: 1л АП-^/ТНР176 или МаВЩДг/ТНГ'.177 Следует отметить, что по сравнению с алюмогидридным восстановлением, восстановление с использованием ИаВН} в присутствии Ь является более безопасным и дает сопоставимые выходы целевых аминоспиртов, а выделение продуктов в этом случае менее трудоемко.

1. R. I-Iuisgen. 1,3-Dipolar Cycloadditions. Past and Future // Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1963,2, 565-598.

2. V. V. Rostovtsev, L. G. Green, V. V. Fokin, К. B. Sharpless. A stepwise I-Iuisgen cycloaddition process: copper(I)-cataIyzed regioselective "ligation" of azides and terminal alkynes // Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2596-2599.

3. C. W. Tornoe, C. Christensen, M. Meldal. Peptidotriazoles on solid phase: l,2,3.-triazoles by regiospecific copper(I)-catalyzed 1,3-dipolar cycloadditions of terminal alkynes to azides //./. Org. Chem. 2002, 67, 3057-3062.

4. R. Huisgen. Kinetics and reaction mechanisms: selected examples from the experience of forty years // Pure Appl. Chem. 1989, 61, 613-628.

5. A. Qin, J. W. Y. Lam, B. Z. Tang. Click polymerization // Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 25222544.

6. H. Struthers, T. L. Mindt, R. Schibli. Metal chelating systems synthesized using the copper(I) catalyzed azide-alkyne cycloaddition // Dalton Trans. 2010, 39, 675-696.

7. Meldal M., Tornoe C. W. Cu-catalyzed azide-alkyne cycloaddition // Chem. Rev. 2008, 108, 2952-3015.

8. L. Liang, D. Astruc. The copper(l)-catalyzed alkyne-azide cycloaddition (CuAAC) "click" reaction and its applications. An overview // Coord. Chem. Rev. 2011, 255, 2933-2945.

9. IIein C. D., Liu X., Wang D. Click chemistry, a powerful tool for pharmaceutical sciences // Pharm. Res. 2008, 25, 2216-2230.

10. Himo F., Lovell Т., Hilgraf R., Rostovtsev V. V., Noodleman l., Sharpless К. В., Fokin V. V. Copper(I)-catalyzed synthesis of azoles. DFT study predicts unprecedented reactivity intermediates//./. Am. Chem. Soc. 2005,127, 210-216.

11. J. E. Hein, V. V. Fokin. Copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) and beyond: new reactivity of copper (I) acetylides // Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1302-1315.

12. B. Chattopadhyay, V. Gevorgyan. Transition-metal-catalyzed denitrogenative transannulation: converting triazoles into other heterocyclic systems // Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 862-872.

13. S. H. Kim, S. II. Park, J. H. Choi, S. Chang. Sulfonyl and phosphoryl azides: going further beyond the click realm of alkyl and aryl azides // Chem. Asian J. 2011, 6, 2618-2634.

14. K. Namitharan, K. Pitchumani. Copper(I)-catalyzed three component reaction of sulfonyl azide, alkyne, and nitrone cycloaddition/rearrangement cascades: a novel one-step synthesis of imidazolidin-4-ones // Org. Lett. 2011,13, 5728-5731.

15. E. J. Yoo, M. Ahlquist, S. II. Kim, I. Bae, V. V. Fokin, K. B. Sharpless, S. Chang. Copper-catalyzed synthesis of N-sylfonyl-1,2,3-triazoles: controlling selectivity // Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1730-1733.

16. J. Raushel, V. Fokin. Efficient synthesis of 1-sulfonyl-1,2,3-triazoles // Org. Lett., 2010, 12, 4952-4955.

17. T. Horneff, S. Chuprakov, N. Chernyak, V. Gevorgyan, V. Fokin. Rhodium-catalyzed transannulation of 1,2,3-triazoles with nitriles II J. Am. Chem. Soc. 2008,130, 14972-14974.

18. B. Chattopadhyay, V. Gevorgyan. Rh-catalyzed transannulation of N-tosyl-1,2,3-triazoles with terminal alkynes // Org. Lett. 2011,13, 3746-3749.

19. S. Chuprakov, S. W. Kwok, L. Zhang, L. Lercher, V. V. Fokin. Rhodium-catalyzed enantioselective cyclopropanation of olefins with N-sulfonyl 1,2,3-triazoles // J. Am. Chem. Soc. 2009,131,18034-18035.

20. S. Chuprakov, J. A. Malik, M. Zibinsky, V. V. Fokin. Catalytic asymmetric C-H insertions of rhodium(II) azavinyl carbenes //,/. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10352-10355.

21. T. Miura, T. Biyajima, T. Fujii, M. Murakami. Synthesis of a-amino ketones from terminal alkynes via rhodium-catalyzed denitrogenative hydration of N-sulfonyl-1,2,3-triazoles //./. Am. Chem. Soc. 2012,134, 194-196.

22. M. Zibinsky, V. Fokin. Reactivity of N-(l,2,4-triazolyl)-substituted 1,2,3-triazoles // Org. Lett. 2011,13, 4870-4872.

23. II. Schramm, W. Saak, C. Hoenke, J. Christoffers. Synthesis of triazolyl-substituted 3-aminopiperidines by Huisgen-l,3-dipolar cycloaddition new scaffolds for combinatorial chemistry // Eur. J. Org. Chem. 2010, 1745-1753.

24. D. Maity, T. Govindaraju. A differentially selective sensor with fluorescence turn-on response to Zn2+ and dual-mode ratiometric response to A13+ in aqueous media // Chem. Commun. 2012, 48, 1039-1041.

25. II. Shi, C.-J. Zhang, G. Y. J. Chen, S. Q. Yao. Cell-based proteome profiling of potential Dasatinib targets by use of affinity-based probes II J. Am. Chem. Soc. 2012,134, 3001-3014.

26. T. Mayer, M. E. Maier. Design and synthesis of a tag-free chemical probe for photoaffinity labeling // Eur. J. Org. Chem. 2007, 4711-4720.

27. J. Xie, C. T. Seto. A two stage click-based library of protein tyrosine phosphatase inhibitors // Bioorg. Med. Chem. 2007,15, 458-473.

28. A. W. Patterson, W. J. L. Wood, M. Hornsby, S. Lesley, G. Spraggon, J. A. Ellman. Identification of selective, nonpeptidic nitrile inhibitors of cathepsin S using the substrate activity screening method II J. Med. Chem. 2006, 49, 6298-6307.

29. B. Chattopadhyay, C. I. Rivera Vera, S. Chuprakov, V. Gevorgyan. Fused tetrazoles as azide surrogates in click reaction: efficient synthesis of /V-heterocycle-substituted 1,2,3-triazoles // Org. Lett. 2010, 12, 2166-2169.

30. M. K. Lakshman, M. K. Singh, D. Parrish, R. Balachandran, B. W. Day. Azide-tetrazole equilibrium of C-6 azidopurine nucleosides and their ligation reactions with alkynes // J. Org. Chem. 2010, 75, 2461-2473.

31. Q. Zhang, X. Wang, C. Cheng, R. Zhu, N. Liu, Y. Hu. Copper(I) acetate-catalyzed azide-alkyne cycloaddition for highly efficient preparation of l-(pyridine-2-yl)-1,2,3-triazoles // Org. Biomol. Chem. 2012,10, 2847-2854.

32. D. Soriano del Amo, W. Wang, H. Jiang, C. Besanceney, A. C. Yan, M. Levy, Y. Liu, F. L. Marlow, P. Wu. Biocompatible copper(I) catalyst for in vivo imaging of glycans // J. Am. Chem. Soc. 2010,132, 16893-16899.

33. M. We'iwer, C.-C. Chen, M. M. Kemp, R. J. Linhardt. Synthesis and biological evaluation of non-hydrolyzable 1,2,3-triazole-linked sialic acid derivatives as neuraminidase inhibitors // Eur. J. Org. Chem. 2009, 2611-2620.

34. M. Sher, II. Reinke, P. Langer. Regioselective synthesis of 1-(2,2-dimethoxyethyl)-1,2,3-triazoles by copper(I)-catalyzed 3+2. cyclization of 2-azido-l,l,-dimethoxyethane with alkynes // Tetrahedron Lett. 2007, 48, 7923-7925.

35. P. Bertrand, J. P. Gesson. Click chemistry with Odimethylpropargylcarbamate for preparation of pH-sensitive functional groups. A case study // J. Org. Chem., 2007, 72, 35963599.

36. R. Delatouche, M. Mondon, A. Gil, G. Frapper, C. Bachmann, P. Bertrand. Novel triazolyl derivatives for acidic release of amines // Tetrahedron 2011, 67, 401-407.

37. R. Delatouche, C. Bachmann, G. Frapper, P. Bertrand. Extending triazolyl-based release under mildly acidic conditions to give aniline derivatives // Synthesis 2012, 7, 1090-1094.

38. M. Mondon, R. Delatouche, C. Bachmann, G. Frapper, C. Len, P. Bertrand. Triazolyl derivatives for acidic release of alcohols // Eur. J. Org. Chem. 2011,11, 2111-2119.

39. C. Menendez, S. Gau, S. Ladeira, C. Lherbet, M. Baltas. Synthesis of a,P-diketotriazoles by aerobic copper-catalyzed oxygenation with triazole as an intramolecular assisting group // Eur. J. Org. Chem. 2012,409-416.

40. S. Grijalvo, S. M. Ocampo, J. C. Perales, R. Eritja. Synthesis of oligonucleotides carrying amino lipid groups at the 3'-end for RNA interference studies //./. Org. Chem. 2010, 75, 68066813.

41. J. W. Bae, R. M. Pearson, N. Patra, S. Sunoqrot, L. Vukovic, P. Krai, S. Hong. Dendron-mediated self-assembly of highly PEGylated block copolymers: a modular nanocarrier platform // Chem. Commun. 2011, 47, 10302-10304.

42. J. Shen, R. Woodward, J. P. Kedenburg, X. Liu, M. Chen, L. Fang, D. Sun, P. G. Wang. Histone deacetylase inhibitors through click chemistry // J. Med. Chem. 2008, 51,1AM-1A21.

43. J. IIou, C. Feng, Z. Li, Q. Fang, II. Wang, G. Gu, Y. Shi, P. Liu, F. Xu, Z. Yin, J. Shen, P. Wang. Structure-based optimization of click-based histone deacetylase inhibitors // Eur. J. Med. Chem. 2011, 46, 3190-3200.

44. R. J. Thibault, K. Takizawa, P. Lowenheilm, B. Helms, J. L. Mynar, J. M. J. Frechet, c. J. Hawker. A versatile new monomer family: functionalized 4-vinyl-l,2,3-triazoles via click chemistry // J. Am. Chem. Soc. 2006,128, 12084-12085.

45. II. Nulwala, K. Takizawa, A. Odukale, A. Khan, R. J. Thibault, B. R. Taft, B. H. Lipshutz, C. J. Hawker. Synthesis and characterization of isomeric vinyl-l,2,3-triazole materials by azide-alkyne click chemistry // Macromolecules 2009, 42, 6068-6074.

46. H. Nulwala, D. J. Burke, A. Khan, A. Serrano, C. J. Hawker. N-vinyltriazoles: a new functional monomer family through click chemistry // Macromolecules 2010, 43, 5474-5477.

47. R. Kumar, P. Pradhan, B. Zajc. Facile synthesis of 4-vinyl- and 4-fluorovinyl- 1,2,3-triazoles via bifunctional "click olefination" reagents // Chem. Commun. 2011, 47, 3891-3893.

48. A. Domling, I. Ugi. Multicomponent reactions with isocyanides // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2000, 39, 3168-3120.

49. A. Domling. Recent developments in isocyanide based multicomponent reactions in applied chemistry // Chem. Rev. 2006, 106, 17-89.

50. S. Brauch, M. Henze, B. Osswald, K. Naumann, L. A. Wessjohann, S. S. van Berkel, B. Westermann. Fast and efficient MCR-based synthesis of clickable Rhodamine tags for protein profiling // Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 958-965.

51. A. de F. S. Barreto, O. E. Vercillo, M. A. Birkett, J. C. Caulfield, L. A. Wessjohann, C. K. Z. Andrade. Fast and efficient microwave-assisted synthesis of functionalized peptoids via Ugi reactions II Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 5024-5027.

52. T.-F. Niu, C. Cai, L. Yi. A one-pot tandem Ugi multicomponent reaction (MCR)/click reaction as an efficient protecting-group-free route to lf/-l,2,3-triazole-modified a-amino acid derivatives and peptidomimetics // Helv. Chim. Acta 2012, 95, 87-99.

53. H. A. Stefani, A. S. Vieira, M. F. Z. J. Amaral, L. Cooper. Synthesis of 5-alkynyl-2,2,6-trimethyl-l,3-dioxin-4-ones and 1,4-disubstituted-l,2,3-triazoles // Tetrahedron Lett. 2011, 52, 4256-4261.

54. K. Lörincz, P. Kele, Z. Novak. The sequential Sonogashira-click reaction: a versatile route to 4-aryl-l,2,3-triazoles // Synthesis 2009, 20, 3527-3532.

55. F. Friscourt, G.-J. Boons. One-pot three-step synthesis of 1,2,3-triazoles by copper-catalyzed cycloaddition of azides with alkynes formed by a Sonogashira cross-coupling and desilylation // Org. Lett. 2010,12, 4936-4939.

56. S. Hwang, II. Bae, S. Kim, S. Kim. An efficient and high-yielding one-pot synthesis of 4-acyl-1,2,3-triazoles via triisopropylsilyl-protected ynones // Tetrahedron 2012, 68, 1460-1465.

57. S. Gu, D. Xu, W. Chen. Heterobimetallic complexes containing an N-heterocyclic carbene based multidentate ligand and catalyzed tandem click/Sonogashira reactions // Dalton Trans. 2011,40, 1576-1583.

58. J. R. White, G. J. Price, S. Schiffers, P. R. Raithby, P. K. Plucinski, C. G. Frost. A modular approach to catalytic synthesis using a dual-functional linker for Click and Suzuki coupling reactions // Tetrahedron Lett. 2010, 51, 3913-3917.

59. R. J. Kumar, J. M. MacDonald, Th. B. Singh, L. J. Waddington, A. B. Holmes. Hierarchical self-assembly of semiconductor functionalized peptide a-helices and optoelectronic properties // J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8564-8573.

60. G. A. Molander, M. D. Elia. Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions of benzyl halides with potassium aryltrifluoroborates//./. Org. Chem. 2006, 71, 9198-9202.

61. K. Bolla, T. Kim, J. H. Song, S. Lee, J. Ham. Efficient and rapid synthesis of regioselective functionalized potassium 1,2,3-triazoletrifluoroborates via 1,3-dipolar cycloaddition // Tetrahedron 2011, 67, 5556-5563.

62. S. Reyes, R. W. Huigens III, Z. Su, M. L. Simon, C. Melander. Synthesis and biological activity of 2-aminoimidazole triazoles accessed by Suzuki-Miyaura cross-coupling // Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 3041-3049.

63. B. H. Lipshutz, B. R. Taft. Heck couplings at room temperature in nanometer aqueous micelles // Org. Lett. 2008,10, 1329-1332.

64. W. Chen, C. Su, X. Huang. An efficient access to 4-alkylidene-5,6-dihydro-4//-pyrrolol,2-c'.[l,2,3]triazoles IISynlett 2006, 1446-1448.

65. B. II. Lipshutz, D. M. Nihan, e. Vinogradova, B. R. Taft, Z. V. Boskovic. Copper + nickel-in-charcoal (Cu-Ni/C): a bimetallic, heterogeneous catalyst for cross-couplings // Org. Lett. 2008,10, 4279-4282.

66. K. C. Majumdar, K. Ray. Synthesis of 1,2,3-triazole-fused heterocycles via intramolecular azide-alkyne cycloaddition reactions // Synthesis 2011, 23, 3767-3783.

67. V. Fiandanese, G. Marchese, A. Punzi, F. Iannone, G. G. Rafaschieri. An easy synthetic approach to 1,2,3-triazole-fused heterocycles // Tetrahedron 2010, 66, 8846-8853.

68. V. Fiandancse, S. Maurantonio, A. Punzi, G. G. Rafaschieri. A general procedure for the synthesis of alkyl- and arylethynyl-l,2,3-triazole-fused dihydroisoquinolines // Org. Biomol. Chum. 2012,10, 1186-1195.

69. L. Basolo, E. M. Beccalli, E. Borsini, G. Broggini, S. Pellegrino. N,N-disubstituted propargylamines as tools in the sequential 1,3-dipolar cycloaddition/arylation processes to the formation ofpolyheterocyclic systems// Tetrahedron 2008, 64, 8182-8187.

70. D. K. Barange, Y.-C. Tu, V. Kavala, C.-W. Kuo, C.-F. Yao. One-pot synthesis of triazolothiadiazepine 1,1-dioxide derivatives via copper-catalyzed 3+2. cycloaddition / N-arylation II Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 41-48.

71. D. K. Mohapatra, P. K. Maity, M. Shabab, M. I. Khan. Click chemistry based rapid one-pot synthesis and evaluation for protease inhibition of new tetracyclic triazole fused benzodiazepine derivatives // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 5241-5245.

72. A. Mishra, S. Hutait, S. Bhowmik, N. Rastogi, R. Roy, S. Batra. Utility of allylic azides for the synthesis of fused triazoles and tetrazoles via intramolecular cycloaddition // Synthesis 2010, 16, 2731-2748.

73. J. R. Donald, S. F. Martin. Synthesis and diversification of 1,2,3-triazole-fused 1,4-benzodiazepine scaffolds // Org. Lett. 2011, 13, 852-855.

74. J. Panteleev, K. Geyer, A. Aguilar-Aguilar, L. Wang, M. Lautens. C-II bond functionalization in the synthesis of fused 1,2,3-triazoles// Org. Lett. 2010, 12, 5092-5095.

75. L.-H. Lu, J.-H. Wu, C.-H. Yang. Preparation of 1H-1,2,3-triazoles by cuprous ion mediated cycloaddition of terminal alkyne and sodium azide // J. Chin. Chem. Soc. 2008, 55, 414-417.

76. T. Jin, S. Kamijo, Y. Yamamoto. Copper-catalyzed synthesis of 7V-unsubstituted 1,2,3-triazoles from nonactivated terminal alkynes // Eur. J. Org. Chem. 2004, 3789-3791.

77. J. C. Loren, A. Krasiriski, V. V. Fokin, K. B. Sharpless. NH- 1,2,3-triazoles from azidomethyl pivalate and carbamates: base-labile N-protecting groups // Synlett. 2005,18, 2847-2850.

78. II. Skarpos, S. N. Osipov, D. V. Vorob'eva, I. L. Odinets, E. Lork, G.-V. Rôschenthaler. Synthesis of functionalized bisphosphonates via click chemistry // Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 2361-2367.

79. G. T. Shchetnikov, A. S. Peregudov, S. N. Osipov. Effective pathway to the a-CF3-substituted azahistidine analogues // Synlett. 2007,1, 136-140.

80. L. Yang, W. Xu, F. Chen, L.-Y. Liu-Chen, Z. Ma, D. Y. W. Lee. Synthesis and biological evaluation of C-12 triazole and oxadiazole analogs of salvinorin A II Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009,19, 1301-1304.

81. M. Koszytkowska-Strawinska, E. Mironiuk-Puchalska, T. Rowicki. Synthesis of 1,2,3-triazolo-nucleosides via the post-triazole N-alkylation // Tetrahedron 2012, 68, 214-225.

82. C. Maeda, S. Yamaguchi, C. Ikeda, H. Shinokudo, A. Osuka. Dimeric assemblies from 1,2,3-triazole-appended Zn(II) porphyrins with control of NH-tautomerism in 1,2,3-triazole // Org. Lett. 2008,10, 549-552.

83. A. H. Yap, S. M. Weinreb. P-Tosylethylazide: a useful synthon for preparation of N-protected 1,2,3-triazoles via click chemistry // Tetrahedron Lett. 2006, 47, 3035-3038.

84. J. Kalisiak, K. B. Sharpless, V. V. Fokin. Efficient synthesis of 2-substituted-1,2,3-triazoles // Org. Lett. 2008,10, 3171 -3174.

85. A. E. Cohrt, J. F. Jensen, T. E. Nielsen. Traceless azido linker for the solid-phase synthesis of MJ-l,2,3-triazoles via Cu-catalyzed azide-alkyne cycloaddition reactions // Org. Lett. 2010, 12, 5414-5417.

86. L.-Y. Wu, Y.-X. Xie, Z.-S. Chen, Y.-N. Niu, Y.-M. Liang. A convenient synthesis of 1-substituted 1,2,3-triazoles via CuI/Et3N catalyzed 'click chemistry' from azides and acetylene gas // Synlett. 2009, 1453-1456.

87. Y. Jiang, C. Kuang, Q. Yang. The use of calcium carbide in the synthesis of 1-monosubstituted aryl 1,2,3-triazole via click chemistry II Synlett. 2009, 3163-3166.

88. J. T. Fletcher, S. E. Walz, M. E. Keeney. Monosubstituted 1,2,3-triazoles from two-step one-pot deprotection/click additions of trimethylsilylacetylene // Tetrahedron Lett. 2008, 49, 70307032.

89. M. Xu, C. Kuang, Z. Wang, Q. Yang, Y. Jiang. A novel approach to 1-monosubstituted 1,2,3-triazoles by a click cycloaddition/decarboxylation process // Synthesis 2011, 223-228.

90. I-I.-F. Chow, K.-N. Lau, Z. Ke, Y. Liang, C.-M. Lo. Conformational and supramolecular properties of main chain and cyclic click oligotriazoles and polytriazoles // Chem. Commun. 2010, 46, 3437-3453.

91. II. A. Stefani, H. A. Canduzini, F. Manarin. Modular synthesis of mono, di, and tri-1,4-disubstituted-l,2,3-triazoles through copper-mediated alkyne-azide cycloaddition // Tetrahedron Lett. 2011, 52, 6086-6090.

92. P. Cheshev, A. Marra, A. Dondoni. First synthesis of 1,2,3-triazolo-linked (l,6)-a-D-oligomannoses (triazolomannoses) by iterative Cu(I)-catalyzed alkyne-azide cycloaddition // Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 3225-3227.

93. D. P. Temelkoff, M. Zeller, P. Norris. N-glycoside neoglycotrimers from 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-p-D-glucopyranosyl azide // Carbohydr. Res. 2006, 341, 1081-1090.

94. V. Fiandanese, F. Iannone, G. Márchese, A. Punzi. A facile synthesis of N-C linked 1,2,3-triazole-oligomers // Tetrahedron 2011, 67, 5254-5260.

95. J. Vergnaud, P.-A. Faugeras, V. Chaleix, Y. Champavier, R. Zerrouki. Design of a new oligotriazole peptide nucleic acid analogue (oT-PNA) // Tetrahedron Lett. 2011, 52, 6185-6189.

96. N. G. Angelo, P. S. Arora. Nonpeptidic foldamers from amino acids: synthesis and characterization of 1,3-substituted triazole oligomers // J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1713417135.

97. N. G. Angelo, P. S. Arora. Solution- and solid-phase synthesis of triazole oligomers that display protein-like functionality II J. Org. Chem. 2007, 72, 7963-7967.

98. H. C. Kolb, K. B. Sharpless. The growing impact of click chemistry on drug discovery // Drug Discovery Today 2003, 8, 1128-1137.

99. D. S. Pedersen, A. Abell. 1,2,3-triazoles in peptidomimetic chemistry // Eur. J. Org. Chem. 2011,2399-2411.

100. H. Isobe, T. Fujino, N. Yamazaki, M. Guillot-Nieckowski, E. Nakamura. Triazole-linked analogue of deoxyribonucleic acid (TLDNA): design, synthesis, and double-strand formation with natural DNA // Org. Lett. 2008,10, 3729-3732.

101. T. Fujino, N. Yamazaki, A. Hasome, K. Endo, II. Isobe. Efficient and improved synthesis of triazole-linked DNA (TLDNA) oligomers // Tetrahedron Lett. 2012, 53, 868-870.

102. Z. Ke, II.-F. Chow, M.-C. Chan. Z. Liu, K.-H. Sze. Organogelating properties of click peptidomimetics // Org. Lett. 2012,14, 394-397.

103. Z. Zhang, E. Fan. Solid phase synthesis of peptidotriazoles with multiple cycles of triazole formation // Tetrahedron Lett. 2006, 47, 665-669.

104. V. D. Bock, R. Perciaccante, T. P. Jansen, H. Iliemstra, J. H. van Maarseveen. Click chemistry as a route to cyclic tetrapeptidc analogues: synthesis of cyc/o-Pro-Val-y/(triazole)-Pro-Tyr. // Org. Lett. 2006, 8, 919-922.

105. J. II. van Maarseveen, W. S. Home, M. R. Ghadiri. Efficient route to C2 symmetric heterocyclic backbone modified cyclic peptides // Org. Lett. 2005, 7, 4503-4506.

106. J. F. Billing, U. J. Nilsson. C2-symmetric macrocyclic carbohydrate/amino acid hybrids through copper(I)-catalyzed formation of 1,2,3-triazoles // J. Org. Chem. 2005, 70, 4847-4850.

107. K. D. Bodine, D. Y. Gin, M. S. Gin. Synthesis of readily modifiable cyclodextrin analogues via cyclodimerization of an alkynyl-azido trisaccharide // J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16381639.

108. K. D. Bodine, D. Y. Gin, M. S. Gin. Highly convergent synthesis of C3- or C2-symmetric carbohydrate macrocycles // Org. Lett. 2005, 7, 4479-4482.

109. A. R. Bogdan, S. V. Jerome, K. N. Houk, K. James. Strained cyclophane macrocycles: impact of progressive ring size reduction on synthesis and structure II J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2127-2138.

110. A. R. Kelly, J. Wei, S. Kesavan, J.-C. Marié, N. Windmon, D. W. Young, L. A. Marcaurelle. Accessing skeletal diversity using catalyst control: formation of n and /7+1 macrocyclic triazole rings // Org. Lett. 2009,11, 2257-2260.

111. A. Allam, L. Dupont, J.-B. Behr, R. Plantier-Royon. Convenient synthesis of a galacturonic acid based macrocycle with potential copper-complexation ability // Eur. J. Org. Chem. 2012, 817-823.

112. R. E. Looper, D. Pizzirani, S. L. Schreiber. Macrocycloadditions leading to conformationally restricted small molecules II Org. Lett. 2006, 8, 2063-2066.

113. S. Chandrasekhar, C. L. Rao, C. Nagesh, C. R. Reddy, B. Sridhar. Inter and intramolecular copper(I)-catalyzed 1,3-dipolar cycloaddition of azido-alkynes: synthesis of furanotriazole macrocycles // Tetrahedron Lett. 2007, 48, 5869-5872.

114. S. Punna, J. Kuzelka, Q. Wang, M. G. Finn. Head-to-Tail peptide cyclodimerization by copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition // Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2215-2220.

115. Y. Angell, K. Burgess. Ring closure to /?-turn mimics via copper-catalyzed azide/alkyne cycloadditions II J. Org. Chem. 2005, 70, 9595-9598.

116. A. D. Pehere, A. D. Abell. New yS-strand templates constrained by Huisgen cycloaddition // Org. Lett. 2012,14, 1330-1333.

117. V. D. Bock, D. Speijer, H. Iliemstra, J. H. van Maarseveen. 1,2,3-Triazoles as peptide bond isosteres: synthesis and biological evaluation of cyclotetrapeptide mimics // Org. Biomol. Chem., 2007, J, 971-975.

118. Y. Liu, L. Zhang, J. Wan, Y. Li, Y. Xu, Y. Pan. Design and synthesis of cyclo-Arg-Gly-Asp-vi;(triazole)-Gly-Xaa-. peptide analogues by click chemistry // Tetrahedron 2008, 64, 10728-10734.

119. II. Sun, L. Liu, J. Lu, S. Qiu, C.-Y. Yang, H. Yi, S. Wang. Cyclopeptide Smac mimetics as antagonists of IAP proteins // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 3043-3046.

120. M. Roice, I. Johannsen, M. Meldal. High capacity poly(ethyIene glycol) based amino polymers for peptide and organic synthesis // Qsar Comb. Sci. 2004, 23, 662-673.

121. Y. Sako, J. Morimoto, H. Murakami, H. Suga. Ribosomal synthesis of bicyclic peptides via two orthogonal inter-side-chain reactions II J. Am. Chem. Soc. 2008,130, 7232-7234.

122. J. M. Holub, H. Jang, K. Kirshenbaum. Fit to be tied: conformation-directed macrocyclization of peptoid foldamers // Org. Lett. 2007, 9, 3275-3278.

123. X. Duan, Y. Zhang, Y. Ding, J. Lin, X. Kong, Q. Zhang, C. Dong, G. Luo, Y. Chen. Synthesis of triazole-epothilones by using Cu20 nanoparticles to catalyze 1,3-dipolar cycloaddition // Eur. J. Org. Chem. 2012, 500-508.

124. T.-S. Hu, R. Tannert, II.-D. Arndt, H. Waldmann. Solid-phase based synthesis of jaspakinolide analogs by intramolecular azide-alkyne cycloadditions // Chem. Commun. 2007, 3942-3944.

125. G. Pourceau, A. Meyer, J.-J. Vasseur, F. Morvan. Azide solid support for 3'-conjugation of oligonucleotides and their circularization by click chemistry // J. Org. Chem. 2009, 74, 68376842.

126. R. Jagasia, J. M. Holub, M. Bollinger, K. Kirshenbaum, M. G. Finn. Peptide cyclization and cyclodimerization by Cu'-mediated azide-alkyne cycloaddition // J. Org. Chem. 2009, 74, 29642974.

127. M. L. Conte, D. Grotto, A. Chambery, A. Dondoni, A. Marra. Convergent synthesis and inclusion properties of novel Cn-symmetric triazole-linked cycloglucopyranosides // Chem. Commun. 2011, 47, 1240-1242.

128. S. Dorner, B. Westermann. A short route for the synthesis of "sweet" macrocycles via a click-dimerization-ring-closing metathesis approach // Chem. Commun. 2005, 2852-2854.

129. X. Zhang, R. P. Hsung, II. Li. A triazole-templated ring-closing metathesis for constructing novel fused and bridged triazoles // Chem. Commun. 2007, 2420-2422.

130. W. S. Home, C. D. Stout, M. R. Ghadiri. A heterocyclic peptide nanotube // J. Am. Chem. Soc. 2003,125, 9372-9376.

131. D. M. Bcal, V. E. Albrow, G. Burslem, L. Ilitchen, C. Fernandes, C. Lapthorn, L. R. Roberts, M. D. Selby, L. H. Jones. Click-enabled heterotrifunctional template for sequential bioconjugations // Org. Biomol. Chem. 2012,10, 548-554.

132. J. C. Jewett, C. R. Bertozzi. Cu-frec click cycloaddition reactions in chemical biology // Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1272-1279.

133. G. Clavé, II. Volland, M. Flaender, D. Gasparutto, A. Romieu and P.-Y. Renard. A universal and ready-to-use heterotrifunctional cross-linking reagent for facile synthetic access to sophisticated bioconjugates // Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 4329-4345.

134. J. Morales-Sanfrutos, F. J. Lopez-Jaramillo, F. Hernandez-Mateo and F. Santoyo-Gonzalez. Vinyl sulfone bifimctional tag reagents for single-point modification of proteins //./. Org. Chem. 2010, 75, 4039-4047.

135. N. Khiar, R. Navas and I. Fernández. "ClickCarb": modular sugar based ligands via click chemistry // Tetrahedron Lett. 2012, 53, 395-398.

136. W.-M. Xu, X. Huand, E. Tang. Solid-phase synthesis of 1,2-diheterocyclic-substituted (E)-olefins from a supported selenium resin // J. Comb. Chem. 2005, 7, 726-733.

137. T. M. Bray, C. G. Taylor. Enhancement of tissue glutathione for antioxidant and immune functions in malnutrition // Biochem. Pharmacol. 1994, 47, 2113-2123.

138. A.V. Gulevich, A. G. Zhdanko, R.V.A. Orru, V.G. Nenajdenko. Isocyanoacetate derivatives: synthesis, reactivity, and applications // Chem. Rev. 2010,110, 5235-5331.

139. A. Doemling. Toluenesulphonylmethyl isocyanide (TOSMIC) and the van Leusen MCR// Org. Chem. Highlights 2005, May 5.

140. Y. Hsiao, L. S. Ilegedus. Synthesis of optically active imidazolines, azapenams, dioxocyclams and bis-dioxocyclams II J. Org. Chem. 1997, 62, 3586-3591.

141. M. J. McKennon, A. I. Meyers, K. Drauz, M. Schwarm. A convenient reduction of amino acids and their derivatives // J. Org. Chem. 1993, 58, 3568-3571.

142. M. Bauer, U. Kazmaier. Straightforward synthesis of chiral hydroxy isocyanides // Eur. J. Org. Chem. 2009,14, 2360-2366.

143. F. E. Hahn, V. Langenhahn, T. Pape. Template synthesis of tungsten complexes with saturated N-heterocyclic carbene ligands // Chem. Commun. 2005, 43, 5390-5392.

144. A. Flores-Figueroa, O. Kaufhold, K.-O. Feldmann, F. E. Hahn. Synthesis of NIIC complexes by template controlled cyclization of P-functionalized isocyanides // Dalton Trans. 2009, 9334-9342.

145. G. A. Bowmaker, J. V. Hanna, F. E. Hahn, A. S. Lipton, C. E. Oldham, B. W. Skelton, M. E. Smith, A. H. White. Structural and spectroscopic studies of some copper (I) halide /er/-butyl isocyanide adducts II Dalton Trans. 2008, 1710-1720.

146. S. Cenini, E. Gallo, A. Caselli, F. Ragaini, S. Fantauzzi, Piangiolio C. Coordination chemistry of organic azides and amination reactions catalyzed by transition metal complexes // Coord. Chem. Rev. 2006, 250, 1234-1253.

147. M. Benouazzane, S. Coco, P. Espinet, J. Barbcra. Supramolecular organization in copper (I) isocyanide complexes: copper (I) liquid crystals from a simple molecular structure // J, Mater. Chem. 2001,11, 1740-1744.

148. S. Diez-Gonzalez, E. D. Stevens, N. M. Scott, J. L. Petersen, S. P. Nolan. Synthesis and characterization of Cu(NHC)2.X complexes: catalytic and mechanistic studies of hydrosilylation reactions // Chem. Eur. J. 2008,14, 158-168.

149. S. Dez-Gonzlez, N. M. Scott, S. P. Nolan. Cationic copper(I) complexes as efficient prccatalysts for the hydrosilylation of carbonyl compounds II Organomet. 2006, 25, 2355-2358.

150. T. L. Mindt, II. Struthers, L. Brans, T. Anguelov, C. Schweinsberg, V. Maes, D. Tourwer, R. Schibli. "Click to chelate": Synthesis and installation of metal chelates into biomolecules in a single step //./. Am. Chem. Soc. 2006,128, 15096-15097.

151. C. Jackel, B. Koksch. Fluorine in peptide design and protein engineering // Eur. J. Org. Chem. 2005, 4483-4503.

152. P. Wang, Y. Tang, D. A. Tirrell. Incorporation of trifluoroisoleucine into proteins in vivo // J. Am. Chem. Soc. 2003,125, 6900-6906.

153. C. Schieriinger, K. Burger. Peptide modification by introduction of a-trifluoromethyl a-amino acids via 4-trifluoromethyl-l,3-oxazolidin-2,5-diones // Tetrahedron Lett. 1992, 33, 193194.

154. K. Burger, C. Schieriinger, K. Mütze. 3,3,3-trifluoro-2-isocyanopropionates, new versatile building blocks for the introduction of trifluoromethyl groups into organic molecules // J. Fluoine Chem. 1993, 65, 149-152.

155. K. Burger, K. Mütze, W. Hollweck, B. Koksch. Incorporation of a-trifluoromethyl substituted a-aminoacids into C-and N-terminal position of peptides and peptide mimetics using multicomponent reactions // Tetrahedron 1998, 54, 5915-5928.

156. V. P. Krivopalov, O. P Shkurko. 1,2,3-Triazole and its derivatives. Development of methods for the formation of the triazole ring// Russ. Chem. Rev. 2005, 74, 339-379.

157. L. B. Josefsen, R. W. Boyle. Photodynamic therapy and the development of metal-based photosensitisers // Met. Based Drugs 2008, 1-24.

158. N. Cauchon, H. Tian, R. Langlois, C. La Madeleine, S. Martin, H. Ali, D. Hunting, J. E. van Lier. Structure-activity relationships of a series of alkynyl substituted zinc trisulfophthalocyanines // Bioconjugate Chem. 2005,16, 80-89.

159. U. Drechsler, M. Pfaff, M. Hanack. Synthesis of novel functionalized phthalocyanines applicable in photodynamic therapy//Eur. J. Org. Chem. 1999, 3441-3453.

160. H. Li, N. Nguyen, F. R. Fronczek, M. G. H. Vicente. Syntheses and properties of octa-, tetra-, and di-hydroxy-substituted phthalocyanines // Tetrahedron 2009, 65, 3357-3363.

161. S. S. Erdem, I. V. Nesterova, S. A. Soper, R. P. Hammer. Mono-amine functionalized phthalocyanines: microwave-assisted solid-phase synthesis and bioconjugation strategies // J. Org. Chem. 2009, 74, 9280-9286.

162. Berthold, S. Franke, J. Thiem, T. Schotten. Ex post glycoconjugation of phthalocyanines // J. Org. Chem. 2010, 75, 3859-3862.

163. M. Sienczyk, J. Oleksyszyn. Irreversible inhibition of serine proteases design and in vivo activity of diaryl a-aminophosphonate derivatives // Curr. Med. Chem. 2009, 16, 1673-1687.

164. М. Nerz-Stomers, Е. R. Thornton. Asymmetric aldol reactions. Use of the titanium enolate of a chiral iV-acyloxazolidinone to reverse diastereofacial selectivities // J. Org. Chem. 1991, 56, 2489-2498.

165. P. Т. Ho, K. Ngu. An effective synthesis of A'-(9-fluorenylmethyloxycarbonyl) a-amino aldehydes from S-benzyl thioesters //,/. Org. Chem. 1993, 55,2313-2316.

166. H. Takahashi, Y. Suzuki. Alkylation of a chiral hydrazone by means of asymmetric addition of grignard reagents to the carbon-nitrogen double bond // Chem. Pharm. Bull. 1983, 31, 42954299.