Двух- и трехкомпонентные реакции в синтезе α-аминофосфонатов и эфиров фосфонаминокислот. Синтез биологически активных соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.08 ВАК РФ
|
Зобнина, Елена Валентиновна
АВТОР
|
||||
|
кандидата химических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2007
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.08
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА - ООЗОбТОЗБ
Химический факультет
На правах рукописи
М'
Зобнина Елена Валентиновна
ДВУХ - И ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЕ РЕАКЦИИ В СИНТЕЗЕ а-АМИНОФОСФОНАТОВ И ЭФИРОВ ФОСФОНАМИНОКИСЛОТ. СИНТЕЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
02.00.08 — химия элементоорганических соединений
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
Москва - 2006
003067035
Работа выполнена на кафедре органической химии Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
Научный руководитель: кандидат химических наук,
доцент Кабачник М. М.
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор Офицеров Е. Н. доктор химических наук, профессор Коротеев М. П.
Ведущая организация: Институт Элементоорганических
соединений имени А. Н. Несмеянова, РАН
Защита состой гея «/?<?» (рв^/ь&М 200?^ г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.69 по химическим наукам при Московском Государственном Университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119992, ГСП-2 Москва, Ленинские Горы, МГУ, Химический факультет, аудитория 337.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химического факультета МГУ.
Автореферат разослан » 200 £ г.
Ученый секретарь Диссертационного совета
доктор химических наук (1 ^ Магдесиева Т.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
В последнее время заметно возрос интерес к синтезу а-аминофосфонатов и а-аминофосфоновых кислот, являющихся аналогами а-аминокарбоновых кислот и обладающих различной биологической активностью. Так, например, среди различных аминофосфоновых кислот и их производных найдены соединения, обладающие значительной антибактериальной, канцеростатической, цитотоксической и другой фармакологической активностью, а также препараты, обладающие сильными гербицидными свойствами.
Разнообразная биологическая активность а-аминофосфоновых кислот и их производных, хоть и является наиболее привлекательным и важным свойством этих соединений, далеко не ограничивает область их применения. Будучи полифункциональными фосфорорганическими соединениями, а-аминофосфонаты могут выступать в качестве моно- и бидентатных лигандов, что нашло свое применение в создании новых ионселеюгивных электродов, экстрагентов, транспортных агентов и во многом другом.
Особый интерес представляет введение в молекулы а-аминофосфонатов субстратов природного происхождения, таких как порфирины, аминокислоты, пептиды, сахара и другие. Однако далеко не для всех природных объектов приемлемы достаточно жесткие условия, которые требуются для синтеза этого класса фосфорорганических соединений.
Существует два основных подхода к синтезу а-аминофосфонатов - реакция протекающая в трехкомпонентной системе: альдегид - амия - кислый фосфит (реакция Кабачника-Филдса), и реакция в двухкомпонентяой системе: азометин - кислый фосфит (реакция Пудовика). Известно, что реакции в двух- и трехкомпояентных системах могут быть проведены в присутствии как кислых, так и основных катализаторов. Однако несмотря на разнообразие методов синтеза аминофосфонатов сложного строения, область их применения зачастую ограничена трудностью их получения. Так, если более реакционноспособные альдегиды и аяьдимины ароматического ряда вступают в реакции Кабачника - Филдса и Пудовика достаточно легко, то менее активные соединения либо, такие как кетимины, совсем не вступают в эти реакции, либо требуют применения более жестких условий (длительное высокотемпературное нагревание, проведение реакции в запаянных ампулах или применение сложных катализаторов).
В последние годы в синтетической органической химии для повышения региоселективности процессов, ускорения реакций и увеличения выходов продуктов реакции широко используется микроволновое облучение. Причем этот метод нашел применение как в тонком органическом синтезе, так и в химии элементоорганических соединений. Кроме того, проведение реакций при микроволновом содействии позволяет осуществить синтез различных
классов органических соединений в отсутствие растворителей, что соответствует требованиям "Green chemistry".
В связи с этим, поиск новых эффективных методов синтеза а-аминофосфонатов различного строения и :фиров фосфонаминокислот, совместимых с требованиями "Green chemistry", является актуарным.
Цель работы.
Целью настоящей работы является разработка новых универсальных методов синтеза а~ аминофосфонатов алифатического, ароматического и гетероароматического рядов и эфиров фосфонаминокислот в условиях двух- и трехкомпонентных реакций, а также синтез а-аминофосфонатов на основе природных порфиринов и изучение их биологической активности.
Научная новизна и практическая ценность работы.
Разработан универсальный метод синтеза а-аминофосфонатов алифатического, ароматического и гетероароматического рядов, а так же на основе природных порфиринов и аминокислот в присутствии каталитических количеств различных кислот Льюиса, в частности Cdb, при микроволновом содействии.
Осуществлено сравнение проведения реакции в двухкомпонентной системе при нагревании и при микроволновом облучении.
Показано, что использование сочетания катализа кислотами Льюиса и микроволнового содействия при проведении реакции альд- и кетиминов с 0,0-диэтилфосфитом позволяет многократно сократить время реакции и значительно увеличить выходы конечных продуктов. Синтезирован ряд новых а-аминофосфонатов алифатического, ароматического и гетероароматического рядов.
Впервые осуществлено введение фармакогенного а-аминофосфонатного фрагмента в молекулы природных порфиринов.
Разработан эффективный метод синтеза а-аминофосфонатов в трехкомпонентной системе при микроволновом содействии.
Синтезирован ряд неизвестных ранее а-аминофосфонатов на основе кетонов сложного строения, в том числе на основе адамантанона-2, 7-метокси-2-тетралона, 3-метокси-андроста-3,5-диен-17-она и кетона на основе природного порфирина - диметилового эфира-3,8-диацетилдейтеропорфирина-1Х.
Предложен препаративный метод синтеза эфиров фосфонаминокислот с использованием микроволнового содействия. Синтезирован широкий круг эфиров фосфонаминокислот. Проведено сравнение регио- и стереонаправленности процесса при проведении реакции в двух- и трехкомпонентной системах. Найдено, что проведение реакции имина на основе
2
бензальдегида и p-L-фенилалнина с 0,0-диэтилфосфитом в разработанных нами условиях в отличие от трехкомпонентной системы приводит к образованию только одного диастериомера.
Проведены биологические исследования синтезированных в работе а-аминофосфонатов. Впервые обнаружена способность a-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов фотосенсибилизировать гемолиз эритроцитов крови человека. Проведено сравнение фотосенсибилизирующей способности формияьных производных протопорфирина IX, а-аминофосфонатов на их основе и а-аминофосфонатов ароматического строения.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 5 статей и 2 тезиса докладов
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены на Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов — 2005» (Москва 2005) и на XIV Conference on the chemistry of phosphorous compounds (Казань 2005).
Объем и структура работы.
Работа изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения,
литературного обзора, посвященного синтезу и биологической активности фосфорзамещенных аминокислот и пептидов, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Диссертация содержит /3 таблиц, список цитируемых работ включает
№
наименований.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 04-03-32710.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Взаимодействие 0,0-диэтилфосфита с альд- и кетиминамн в присутствии Ctlb.
Анализ литературных данных показал, что двухстадийный синтез а-аминофосфонатов на основе азометинов часто оказывается предпочтительнее трехкомпонентного однореакторного процесса.
В работе впервые исследована реакция альд- и кетиминов с 0,0-диэтилфосфитом в присутствии Cdlj и проведено сравнение каталитической активности этого катализатора с другими кислотами Льюиса. Для сравнения каталитического действия кислот Льюиса в качестве модели была выбрана реакция О.О-диэтилфосфита с N-тре/и-бутилбутиральимином (1а).
Схема 1.
о
F'r. ,Н
катализатор Piv^-PfOEtb
+ HP(0)(0Et)2-- Т
\ СЛ HN
Bu-t Bu-t
la Illa
Указанную реакцию исследовали в присутствии каталитических количеств (5 мол.%)
кислот Льюиса - ZnCl2, C'dlj, PdCl2, NiCl2, AICI3, LaCl¡. Взаимодействие диэтилфосфита с имином проводили в среде абсолютного бензола при соотношении реагентов 1:1 в интервале температур от 20 до 70°С. В таблице 1 приведено время завершения реакции в зависимости от используемого катализатора и температуры реакции.
Таблица 1. Взаимодействие 0,0-диэтилфосфита с N-mpem-бутилбутиралышином в присутствии кислот Льюиса
Катализатор (5 мол. %) Время реакции при 20°С, ч Время реакции при 40-45°С, ч
- 11 суток 40
Cdl2 20 4.5
ZnCl2 >48 7
LaCl3 >60 11
AlCb 20 4.5
N¡C12 - 5
PdCl2 22 6
Найдено, что при 20 °С для завершения процесса требуется от 20 до 60 часов в зависимости от используемой кислоты Льюиса. Оптимальной оказалась температура 40-45 °С, нагревание смеси выше этой температуры практически не влияет на выход соединения Illa. Наилучшими катализаторами реакции оказались Cdl2 и AICI3 (таблица 1). При использовании этих кислот Льюиса взаимодействие 0,0-диэтилфосфита с N-тре/л-бутилбутиральимином легко проходит при 40-45 'С за 4.5 ч. В то же время, без катализатора реакция завершается при комнатной температуре за 11 суток, а при 40-45 °С - за 40 ч.
В дальнейшем в работе в качестве катализатора был использован Cdl2 (5 мол.%), поскольку использование Cdl¿ более удобно с препаративной точки зрения: в отличие от AICI3, перекристаллизованная и обезвоженная соль кадмия может долго храниться без изменений. Разработанные нами условия взаимодействия N-трет-бутилбутиральимина с 0,0-диэтилфосфитом в присутствии Cdl2 позволили получить ряд а-аминофосфонатов как алифатического, ароматического, так и гетероциклического рядов (таблица 2).
Таблица 2. Синтез а-аминофосфонатов в присутствии Сс1Ь при нагревании
Я1 , N
V СЛ, 45°С ЛОЙ>2
Ыч с6н6 1С
Я'=А1к, Агл1, Нй, Я2= Н 1а-з 1На-з
Я1, Я2=А1к, Агу1, Ни Па-з 1Уа-з
№ а-аминофосфоната исходный альдимин (I а-з, И а-з) Время реакции, ч Спектр ЯМР "Р, 5.М.Д. выход, % (после выделения)
И К1
Ша Рг н Г-Ви 4.5 29.0 77
Шб Е1 н /-Ви 3.5 25.9 83
Шв Е1 н ц-СбНп 4 25.5 80
Шг Рг н Ц-С6Нц 4 26.9 80
Шд Рг н СН(РЬ)СН3 7 28.5 83
Ше Рг н СН(РЬ)СН3 7 24.8 82
ПЬк РЬ н РЬ 4 24.6 75
НЬ Ру-3 н РЬ 3 22.6 88
ГУа Ц-С6Н, 1 ц-С6Нц 6 27.6 76
1Уб Ц-С5Н9 ц-С6Нц 7.5 19.2 50
1Ув . Ц-С5Н9 СН(РЬ)СН3 6 37.3 81
ГУг Ц-С6н, 1 СН(РЬ)СН3 • 5.5 32.4 58
ГУд Рг Рг ц-С«Нц 8 23.8 63
1Уе Е1 Ме ц-СбНц 7 28.5 77
1Уж РЬ РЬ ц-С6Нц 30 26.9 ~5*
1Уз 5-Ме-Риг-2 Ме /-Ви >30 21.6 <10*
* Выходы соединений определяли по данным спектров ЯМР31 Р.
Следует отметить, что несмотря на всю привлекательность разработанного метода: простота использования, относительно небольшое время завершения реакции, в случае кетиминов выходы конечных продуктов оказались несколько ниже по сравнению с соответствующими альдиминами.
2. Взаимодействие альд- и кетиминов с О.О-диэтилфосфитом в присутствии Р1Ь при микроволновом содействии.
В настоящее время широкое применение в синтетической органической и элементорганической химии нашло микроволновое облучение. Проведение реакций при
микроволновом содействии многократно уменьшает время реакции, увеличивает селективность процессов и выходы конечных продуктов. Кроме того, проведение реакций в условиях микроволнового облучения удовлетворяет требованиям "Green Chemistry", позволяя проводить синтез различных органических соединений в отсутствие растворителей.
С целью оптимизации условий синтеза а-аминофосфонатов как алифатического, так и ароматического рядов, нами исследовано взаимодействие различных альд- и кетиминов с диэтилфосфитом в присутствии Cdl2 в качестве катализатора при микроволновом содействии.
Реакция азометинов с диэтилфосфитом под действием микроволнового излучения проводилась без растворителя в присутствии 5 мол. % СсЩ в бытовой микроволновой печи (102 Вт). В таблице 3 представлены сравнительные данные по проведению реакции диэтилфосфита с азометинами в присутствии Cdlj при микроволновом излучении и в условиях нагревания до 45 °С. Найдено, что использование сочетания катализа Cdb и микроволнового содействия позволяет многократно сократить время реакции (с 3-8 ч до нескольких минут, а иногда и секунд) и значительно увеличить выходы конечных продуктов (таблица 3).
Анализ спектров ЯМР 31Р реакционной смеси показал, что реакция азометинов как алифатического, ароматического, так и гетероциклического рядов, в условиях микроволнового облучения проходит практически с количественным выходом. а-Аминофосфонаты после выделения получены с высокими выходами (86-95%). Отметим, что выход конечных продуктов зависит от строения исходных азометинов лишь в незначительной степени. Следует особо подчеркнуть, что выход а-аминофосфонатов, полученных при микроволновом содействии, во всех случ;шх выше, чем при нагревании (таблица 3). В случае менее реакционноспособных кетиминов реакция с диэтилфосфитом также легко проходит при микроволновом содействии в присутствии Cdb, однако для завершения процесса требуется несколько более длительное облучение (до 10 мин). Так, если М-/ире/я-бутилбутиральимин (1а) или N-циклогексилбутаральимин (1г) реагируют с 0,0-диэтилфосфитом в условиях микроволнового излучения за 45 с, то кетимины на основе этих же аминов реагируют с диэтилфосфитом с образованием соответствующих а-аминофосфонатов за~2-10 мин.
Таблица 3. Синтез а-аминофосфонатов в условиях микроволнового содействия и при
нагревании
R'=Alk, Ar, Het, R2= H I
R1, R"=Alk, Ar, Het I
R3= i-Bu, Ph, CH(Ph)CH3, U-C6H„
la-ж I la-j,j
III а-ж lVa-д^
№ а-аминофосф оната исходный азометин (1а-ж, Па-д, з) мw нагревание 45°С
И' Н1 время реакции, мин выход, % время реакции, ч выход, %
Ша Рг н /-Ви 0.75 92 4.5 77
Шб Е1 Н Г-Ви 0.67 92 3.5 83
Шв Е1 Н ц-СбНц 0.83 93 4 80
Шг Рг Н ц-СбНц 0.75 89 4 80
И1д Рг Н СН(РЬ)СН3 5 95 7 83
Ше Рг н СН(РЬ)СН3 7.5 91 7 82
Шж РЪ н РЬ 2.5 93 4 75
1\'а Ц-С6 г!п ц-СбНц 1.75 91 6 76
1Уб Ц-С5Н9 ц-С6Н|, 3 95 7.5 50
1Ув Ц-С5Н9 СН(РЬ)СН3 8 88 6 81
1Уг ц-С6Нц СН(РЬ)СН3 8 93 5.5 58
ГУд Рг Рг ц-СбНи 9.5 86 8 63
1Уз 5-Ме- Ме г-Ви 10 89 >30 <10
Риг-2
Найдено, что фосфонилирование К-т/)ет-б)тилметил-(5-метил-2-фурил]-им1ша (Из) при нагревании до 45 "С в течение 1 суток проходит менее, чем на 10 %. В то же время, в разработанных нами условиях при микроволновом содействии реакция заканчивается за 10 мин и дает возможность получить соответствующий аминофосфонат с высоким выходом. Отметим, что в отсутствие СсЩ реакция азометинов с 0,0-диэтилфосфитом при микроволновом облучении протекает за большее количество времени, однако отсутствие катализатора незначительно сказывается на выходах конечных продуктов. Все полученные соединения были охарактеризованы данными ЯМР 31Р и 'Н спектроскопии.
Таким образом, нами показано, что проведение реакции азометинов с 0,0-диэтилфосфитом в условиях катализа Сс1Ь и микроволнового облучения не только многократно ускоряет реакцию, но и дает возможность получать а-аминофосфонаты различного строения с высокими выходами.
3. Синтез а-аминофосфонатов в трехкомиоиеитной системе: и'СЮЖ2 - (ЕЮЫЧОШ - при микроволновом облучении в условиях отсутствия катализатора.
Синтез а-аминофосфонатов по реакции Кабачника - Филдса хорошо изучен и детально обсуждается в литературе. Этот метод широко применяется как для альдегидов, так и для
кетонов. Однако меньшая реакционная способность кетонов по сравнению с альдегидами приводит к необходимости применения в этой реакции жестких условий (нагревание в запаянной ампуле), либо сложных катализаторов.
В продолжение работ, посвященных изучению методов синтеза а-аминофосфонатов в условиях микроволнового излучения, мы исследовали возможность как каталитического, так и некаталитического синтеза а-аминофосфонатов и аминофосфоновых кислот в трехкомпонентной системе (карбонильное соединение - диэтилфосфит - первичный амин) при микроволновом содействии.
В реакцию были вЕ.едены кетоны как алифатического и ароматического, так и гетероциклического и карбоциклического строения (таблица 4). Реакцию проводили в бытовой микроволновой печи (102 \У) при соотношении реагентов 1:1:1 в присутствии молекулярных сит (4А). Найдено, что реакция с диэтилфосфитом и первичными аминами при микроволновом облучении позволяет не только получать а-аминофосфонаты сложного строения с высокими выходами, но и многократно сократить время реакции, как и в случае двухкомпонентной системы (таблица 4). а-Аминофосфонаты были выделены с выходами 7092%. В ЯМР 31Р а-аминофосфонаты имеют сигналы в области 19.5-32.5 м.д. В таблице 4 представлены сравнительные данные по синтезу а-аминофосфонатов на основе кетонов в условиях микроволнового излучения и при нагревании до 45 °С.
Таблица 4. Синтез а-аминофосфонатов на основе кетонов в условиях микроволнового облучения и при нагревании
я'с(0)[г + аю),рч-" + я3кн2 » 2/р Р(0)(0Е1)2
Шп.ж. 1Уз,и-с
№ а-аминофосфоната я' т>} мw Нагревание (45 °С)
К К время реакции, мин ВЫХОДЫ сс-ами нофосфонатов, %(после выделения) время реакции, ч выходы а-ами нофосфонатов, %(после выделения)
1Уа Ц-С6Ню Ц-СбНп 8 70 6 47
1Уи ц-С6Н,о РЬСП, 10 92 9 64
1Ук ¡-Рг !-РГ РЬСН2 20 73 72 0*
1Ул РЬ РЬ РЬСН2 20 81 72 0*
1Ум РИ Ме Ви 18 66 72 2*
1Ун 5-Ме-Риг-2 Ме РЬСН2 19 84 24 50
1Уо 5-Ме-тиофен-2-ил Ме РИСНг 9 83 12 57
IVn Nph | Me PhCH2 28 72 72 1.5*
IVp 7-MeO-l, 2,3,4- PhCH2 19 75 72 1*
тетрагидронафтил-2
IVc Ad-2 PhCH2 22 74 ,„ Slr, 72 0*
* Выходы соединений определяли по данным спектров ЯМР Р.
Найдено, что добавление в реакционную смесь катализаторов, в частности кислот Льюиса А1С1з или Сё12, как и в случае двухкомпонектной системы, несколько уменьшает время реакции при микроволновом содействии, но практически не сказывается на выходе конечных продуктов. Следует особенно отметить, что строение кетонов несущественно влияет на скорость изучаемого процесса при микроволновом облучении. В то же время этот метод позволяет с одной стороны вводить в реакцию малоактивные кетоны, такие как бензофенон, и с другой стороны значительно повысить выход а-аминофосфонатов в случае 7-метокси-2-тетралона или адемантанона-2.
В реакцию впервые удалось ввести стероид 3-метокси-андроста-3,5-диен-17-он (V).
Стероид V был введен в реакцию с бензиламином и диэтилфосфитом. Реакцию проводили в дихлорэтане, при микроволновом облучении в течение. 24 минут. Соответствующий а-аминофосфонат VI был выделен с выходом 79%. В спектре ЯМР 3|Р а-аминофосфоната VI наблюдали 2 сигнала в области 23.0 и 23.5 м.д., соответствующий двум стереоизомерам.
С целью получения а-аминофосфоновых кислот была исследована возможность взаимодействия кетонов в присутствии первичных аминов с гексаметилдисилилфосфитом при микроволновом облучении. Известно, что десилилирование гексаметилсилилфосфонатов легко проходит при действии метанола, приводя к образованию соответствующих фосфоновых кислот. Проведение реакции между циклогексаноном, гексаметилсилилфосфитом и первичным амином при микроволновом содействии показато, что триметштсилокси группа удаляется прямо в процессе реакции. Так, взаимодействие циклогексанона с гексаметилдисилилфосфитом и а-фенилэтиламином без растворителя при микроволновом облучении в течение 18 минут приводит к а-ачинофосфоновой кислоте VII с выходом 81%.
Схема 3.
О
О II у—\ СНз II /-\ Р(ОН>2
< >=0 + >-РЬ + (Ме^Ю^Н ( X \_/ н2и ■ \_/ 1"Ш-сн(СН3)РЬ
VII
Таким образом, нами был представлен новый некаталитический вариант реакции Кабачника-Филдса, позволяющий быстро, легко и с высокими выходами получать а-аминофосфонаты на основе кетонов различного строения.
4. Синтез а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов в двух- и трех компонентных системах при микроволновом содействии.
В последние годы производные гемоглобина вызывают большой интерес в качестве исходных соединений для создания новых биологически активных препаратов широкого спектра действия. Наиболее ярким примером успешного клинического применения производных гемоглобина являются препараты РЬоЫхт II™ и Ушиёупе™, используемые, соответственно, в качестве фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии рака и в офтальмологии. К недостаткам этих препаратов следует отнести невысокую эффективность препарата РЬоЮйтп II™ и сложность синтеза препарата Уи5!(1упе™. Именно поэтому создание новых биологически активных соединений на основе производных природных порфиринов исключительно актуально.
С целью соединения в одной молекуле фототерапевтического потенциала порфиринов и уникальной биологической активности а-аминофосфонатов, нами была изучена возможность синтеза а-аминофосфонатов, содержащих порфириновый фрагмент.
Нам впервые удалось разработать метод образования периферической С-Р(ГУ) связи в молекуле производных природных порфиринов на основе реакций Пудовика и Кабачника-Филдса.
Для синтеза а-аминофосфонатов в качестве альдегидной компоненты были выбраны изомерные пары формилпорфиринов УШв,г и формилхлоринов УШа,6*. Выбор 0,0-диэтилфосфита и трет-бутиламина в качестве, соответственно, фосфорной и аминной компонент был обусловлен легкостью идентификации их фрагментов в а-аминофосфонатах с использованием доступных методов ЯМР-спектроскопии.
* Исходные порфирины, содержащие периферическую карбонильную группу, были предоставлены д.х.н. Г. В. Пономаревым (Институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича Российской Академии Медицинских Наук).
Следует отметить, что использование реакции Пудовика в ее классическом варианте при нагревании в случае формилтетрапиролов VIIIa-r оказалось неэффективным, что связано с нестабильностью соответствующих азометинов. Проведение реакции в трехкомпонентной системе (карбонильное соединение - амин - 0,0-диэтилфосфит) при продолжительном нагревании приводило к образованию продуктов неустановленного строения.
Проведение реакции при микроволновом содействии (5 мол. % Cdb) без промежуточно выделения образующегося азометина позволило с успехом провести реакцию фосфонилирования формильных производных порфиринов. Реакцию проводили в бытовой микроволновой печи при мощности излучения 102 Вт. Контроль за ходом реакции осуществляли методом ТСХ. Первоначально в реакцию были введены mtpem-бутиламин и формилпорфирины в дихлорэтане. После микроволнового облучения в течение 5 минут методом ТСХ фиксировали образование соответствующих азометинов. Далее в реакционную смесь добавляли диэтилфосфит. Взаимодействие 0,0-диэтилфосфита с образующимися in situ азометинами при микроволновом облучении в течение 9-10 минут приводило к образованию а-аминофосфонатов IXa-г с выходами 80 - 85%.
Схема 4.
-с
,0 t-BiNH2CICH2CH2CI
H
MW
-C=NBu-t H
(ЕЮ)2р:
,0 H
Cdl2MW
VIIIa-r
(HO)2p
,NHBu-t (ВО) 2P l-Bu NH
rvl/ -NH N-V -MA- VNH N^/ F \ NHBu-t P(OEt)2 HO
II _ O
CH-NHBu-t P(OEt)2 Ô
IXa-r (80 - 85 %)
HNBu-t
MeOOC COOMe( MeOOC COOMe MeOOC COOMe MeOOC COOMe
IXa 1X6 IXb IXr
Таким образом, реакция 0,0-диэтилфосфита с альдиминами в присутствии
каталитических количеств иодида кадмия при микроволновом содействии позволила ввести
фармакогенную а-аминофосфонатную группировку в молекулу природного порфирина.
Получены первые примеры а-аминофосфонатов на основе природных порфиринов.
В продолжение этих исследований нами изучена возможность синтеза а-
аминофосфонатов иа основе природных порфиринов в трехкомпонентной системе. В качестве
исходных карбонильных соединений были использованы альдегиды VIIIa-д, а также
диацетил производное порфирина Ville. Реакцию проводили в присутствии молекулярных сит
(4А) при соотношении реагентов: 1:1:1 в бытовой микроволновой печи при мощности облучения 102 Вт в течение 4-9 минут (схема 5).
Схема 5.
,0 | j—С^ - Bu'NH^ (Et0)2P(0)HCy нгС1 ».Г-СR-NHBu'
R P(OEt)j
О
Villa-« IXa-e (87-95 %)
Выходы полученных а-аминофосфонатов после выделения составили 87-95 %. Соединения 1Ха-е охарактеризованы совокупностью данных элементного анализа, масс-спектрометрии, а также ЯМР 'Н и ЯМР 3|Р спектроскопии. В спектрах ЯМР 3|Р соединений 1Ха-е регистрируется синглетный сигнал в области 5 19.5-25.8 м.д. Следует отметить, что сигнал порфиринов 1Ха,б,д где фосфонатная группа непосредственно связана с макроциклом, смещается в область боле«: сильного поля (5 19.5-21.2 м. д.). В масс-спектрах производных порфиринов 1Хв,г присутствует пик молекулярного иона [МН]+ (100%) с m/z 816.1 и дочернего иона [МН-18]+ (13%) с m/z 798.2, соответствующего перегруппировке хлоринового макроцикла в более устойчивый порфириновый за счет элиминирования молекулы воды. Масс-спектры аминофосфонатоя 1Ха,б,д не содержат пика молекулярного иона. Основными пиками являются пики конов [MH-Bu'j+ с m/z 129.2 и 777.4 соответственно, которые образуются при элиминировании mpem-бутильной группы аминофосфонатного заместителя. Более глубокую деструкцию претерпевает а-аминофосфонат 1Хс в масс-спектре которого зарегистрирован осколочный ион со значением m/z 624.7, соответствующий элиминированию Ви'- и (ЕЮ)гР(0)-групп из обоих а-аминофосфонатных заместителей.
Таким образом, ргзработанные нами условия фосфонилирования производных природных порфиринов - первый пример создания периферической C-P(IV) связи в молекулах природных порфиринов и первый пример синтеза а-аминофосфонатов на основе этих соединений. Часть синтезированных нами соединений была в дальнейшем исследована нами в качестве фотосенсибилизаторов фотодинамической терапии рака методом гемолиза эритроцитов крови человека (см. раздел 6).
5. Синтез эфиров фосфонаминокнслот в условиях микроволнового содействия в двух- н трехкомпонентных системах.
Аминофосфоиаты, содержащие фрагменты аминокислот или пептидов (фосфонаминокислоты, фосфонопептиды), изучены в значительно меньшей степени, нежели обычные а-аминофосфонаты ароматического или алифатического рядов. Однако именно к этому классу соединений относиться хорошо известный Л-(фосфонометил)глицин, который является сильным регулятором роста растений и широко используется в сельском хозяйстве (торговое название «Roundup»). Кроме того, некоторые фосфонаминокислоты и фосфонопептиды обладают значительной антибактериальной, ингибирующей ферменты, нейроактивной, противораковой и другими видами биологической активности и используются в качестве лекарственных препаратов.
Несмотря на широкую известность некоторых фосфонаминокнслот, достаточно важной проблемой в настоящее время остается поиск новых биологически активных препаратов -аналогов уже известных соединений, а так же разработка простых универсачьных методов синтеза этого класса фосфорорганических соединений. Основным из представленных в литературе методов синтеза фосфонаминокнслот является реакция Пудовика, т.е. проведение реакции в двухкомпонентной системе: азометин-диалкилфосфит.
В литературе синтез азометинов с использованием эфиров аминокислот в качестве аминной компоненты изучен на примере конденсации ароматических кетонов (ацетофенон, бензофенон) с этиловым эфиром глицина в присутствии эфирата трехфтористого бора. Нами предложен удобный способ получения альд- и кетиминов с использованием эфиров природных аминокислот в присутствии либо КгСОз, либо молекулярных сит (4Ä) при нагревании. Найденные условия этого процесса позволили значительно расширить круг азометинов на основе аминокислот, исследовать их строение и использовать в дальнейшем в качестве реагентов в реакции фосфонилирования в синтезе биологически активных фосфонаминокнслот.
Схема 6.
R'R2C—О + H2N^^C00üt »■ R'R^^^^^COOEt
R R
R\ Rj=H, Alk, Ar, Het, -C,H8-, -C6H10-, Ха-н
R=H, Me, PhCH,.
Реакция проходит при нагревании (75-80 °С) в течение 1.5-6 часов, в зависимости от строения карбонильного соединения и этилового эфира аминокислоты и дает возможность получать соответствующие азометины с высокими выходами (76-89%). Полученные соединения охарактеризованы данными ЯМР 'Н, ИК - спектроскопии и элементного аначиза.
Известно, что основания Шиффа существуют в виде син- и акггш-изомеров, причем большая часть альд- и кетиминов при комнатной температуре существует в более термодинамически стабильной ан/ии-форме. Однако для азометинов на основе аминокислот такие исследования проведены не были. Строение этилового эфира Л'-бешилиденаланина было изучено нами методом ЯМР *Н. Был исследован ядерный эффект Оверхаузера для этого соединения. При облучении сигнала а-протона остатка аланина мы наблюдали эффект Оверхаузера, равный 14%, что говорит о том, что данный протон находится в цис-полажекии с протоном при СН=К связи, т.е. полученный азометин находится в анти-форме (рис. 1).
Можно предположить, что остальные синтезированные нами азометины также имеют акти-конфигурацию, однако в каждом конкретном случае необходимо специальное исследование.
На основе разработанных нами методов синтеза а-аминофосфонатов при микроволновом содействии бьша исследована возможность синтеза эфиров фосфонаминокислот. С целью оптимизации условий- синтеза этого класса соединений, как алифатического, так и ароматического и гетероароматического рядов, нами исследованы оба подхода к синтезу этого класса фосфорорганических соединений: в двух- и трехкомпонентной системах. Первоначально был исследован двухкомпонентный подход к синтезу эфиров фосфонаминокислот (схема 7, путь А), а именно взаимодействие различных иминов Ха-н на основе эфиров а-аминокислот с диэтилфосфитом в присутствии Сс1Ь при микроволновом содействии.
Реакция азометинов Ха-н с диэтилфосфитом под действием микроволнового облучения проводилась без растворителя, в присутствии 5 мол% СсЩ. Эфиры фосфонаминокислот Х1а-п были получены с выходами от 48 до 91 % (таблица 5). Отметим, что выход конечных продуктов в определенной степени зависит от строения исходных азометинов. Если альд- и
Рис. 1.
/ а
анти- изомер
Схема 7.
кетимины алифатического ряда вступают в реакцию довольно легко, образуя эфиры фосфонаминокислот с высокими выходами (75-91 %), то менее реакционноспособные ароматические кетимины ХГе,ж образуют соответствующие фосфонаминокислоты со значительно меньшими выходами (48, 56 %, соответственно) (таблица 5).
Таблица 5. Синтез эфиров фосфонаминокислот в двухкомпонентной системе при микроволновом облучении__
№ а-аминофосфоната имин
Ха-н
время реакции, мин.
Выходы эфиров фосфонаминокислот, %. (после выделения)
Х1а Х1б
Х1в
Х1г
Х1д
Х1е
Х1ж
Х1з Х1и XI к
Х1л Х1м
XI н
оа
СН3 Ой
ГУ^м^0
^^ ОЕ1
^ оа 7 оа
Р(1
Ме Р11
ОЕ(
Ой
РК ОЕ1
/1 Ме Э'У^О
Ме
Ме оЛг^0 Ме ОЕ1
СН3
ОЕ1
СН3
СН,
.О 0Е(
Н3С
СН3
СН2Р11 .0
0Е1 СН2РЬ
0Е1
14
18
25
35
25
45
50
35
40
20
30
25
40
91
83
78
83
48
56
75
78
75
80
86
81
Нами была исследована возможность синтеза эфиров фосфонаминокислот в трехкомпонентной системе в присутствии Сс1Ь при микроволновом содействии (схема 7, путь В). Реакцию проводили в отсутствии растворителя при соотношении реагентов: карбонильное соединение / эфир а-аминокислоты / 0,0-диэтилфосфит = 1:1:1. Было найдено, что в этих условиях реакция проходит несколько дольше, чем в двухкомпонентной системе и выходы конечных продуктов в некоторых случаях значительно ниже (таблица 6).
Таблица 6. Синтез эфиров фосфонаминокислот в трехкомпонентной системе
№ а-аминофосфоната карбонильное эфир аминокислоты соединение
время реакции, мин.
Выходы эфиров фосфонаминокислот, %. (после выделения)
Х1а Х1б Х1в Х1г Х1д Х1е
Х1ж
Х1з XI и XI к
Х1л Х1м
ЕЕЮ
АРгС/
ск
=о
о
РГ1
Ме
Р|1
РК
/Г\ Ме
О
/Г1 .ме
.0 /-°гС' Н
С><
АРгС'
Н2М
Н2М ^
Н21Ч КУЧ
Н2М Н2Ы' Н2М Н21Ч
н3с
Н2М Н3С Н2Ы
(Ж
о
0Е1 О
£)Е1 О
<ЭЕ1 ,0
оа о
0Е1 О
оа о
оа о
оа о
0Е1 .0
ОН
РИСН2 0
н2ы оа
15 20 35 40 25 60
60
50
50
32
45 40
75 62 37 56 80 27
21
30
35
63
35 58
Х1н
ГУ^
Р*1СН
А0
50
53
Известно, что при выборе стратегии синтеза фосфонаминокислот и фосфонопептидов важное значение имеет возможность осуществления стереоконтролируемой реакции. Для того, чтобы проверить диастереоселективность амииофосфонилирования, мы исследовали синтез эфиров фосфонаминокислот на основе Ь-а-аланина и Ь-р-фенилаланина.
Таблица 7. Стереоселективный синтез эфиров фосфонаминокислот
№ Двухкомпонентная система Трехкомпонентная система
Соотношение диастереомеров* (ЯМР^'Р, 8, м.д.) д.и., % Соотношение диастереомеров* (ЯМ^'Р, 6. м.д.) д.и., %
Х1к 29:71 (27.47:26.20) 42 33:67 (27.67:26.30) 34
Х1л 67:33 (22.90:22.67) 34 55:45 (23,09:22,88) 10
Х1м 73:27 (27.68:27.18) 46 63:37 (27,60:27,10) 26
Х1н 100 (22.34) -100 94:6 (22.36:22.16) 88
Соотношение диастереоизомеров определяли методом ЯМР Р.
Как видно из таблицы 7, в большинстве случаев диастереомерный избыток не превышает 46 %, и лишь в случае синтеза эфира фосфонаминокислоты Х1н нам удалось получить практически один диастереомер (100 и 88 % д. и.). В спектрах ЯМР 1Н, |3С и 31Р соединении Х1к-м наблюдаюсь по два набора сигнатов, соответствующих двум диастериомерам, в соотношении указанном в таблице 7. Следует отметить, что при проведении реакции в двухкомпонентной системе наблюдается более высокий диастереомерный избыток, нежели в случае трехкомпонентной системы. Можно предположить, что более высокий д.и. в этом случае связан с координацией С(Иг с азометинами, образованием хелатного комплекса и атакой диэтилфосфита со стороны, противоположной образующемуся комплексу, что обуславливает стереоспецифичность процесса (рис. 2).
Рис. 2
—~ X
к3 ын
(ЕЮ)^'^ 6
Таким образом, изучив два подхода к синтезу а-аминофосфонатов и эфиров фосфонаминокислот при микроволновом содействии: в двух- и трехкомпонентной системах.
ЕЮу0 С€)12
Я3' кг^я2
ЕЮЧ О
\' -
СсН?
^ N
Я2
можно сделать вывод о том, что каждый из этих методов имеет свои явные преимущества. Иминный метод (двухкомпонептная система) более предпочтителен с точки зрения стереоконтроля реакции, в то время как использование трехкомпонентной системы часто имеет свои преимущества в синтезе а-аминофосфонатов на основе природных соединений, например, производных природных порфиринов.
6. Изучение биологической активности а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов.
Впервые нами была исследована возможность использования синтезированных в работе а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов в качестве фотосенсибилизаторов фотодинамической терапии рака. Как объект исследований была выбрана модель гемолиза эритроцитов крови человека. В работе впервые была изучена темновая и фототоксическая активность а-аминофосфонатов. Для того, чтобы оценить вклад аминофосфонатной группы и порфириновой части молекулы в активность соединений 1Ха и 1Хв было проведено сравнение мембранотоксических эффектов протопорфирина IX (XII), формильных производных хлорина и протопорфирина IX (Villa,VIIIb), не содержащих аминофосфонатные группы, фосфорсодержащих производных порфиринов (1Ха, 1Хв), а так же а-амипофосфоната ароматического ряда (Шж) (рис. 3).
Рис. 3.
—Cn hn-v^ P(0)(OEt)2
__>NH Ph—с—NH-Ph
HI ж
MeOOC СООМе XII
Суспензию эритроцитоз
(С=1.7-107 кл/мл) в присутствии 2 цМ фотосенсибилизатора (ФС) Villa,в, 1Ха,в, XII, Шж облучали УФ-излучением с максимальной длиной волны 365 нм. Гемолиз оценивали по изменению мутности (пропускания) суспензии эритроцитов при длине волны 750 нм.
Обычно стандартные кривые темнового и фотосенсибилизированного гемолиза имеют форму сигмоиды. В наших экспериментах подобную форму имели кривые гемолиза сенсибилизированного соединениями VIII а, VIII в, IX а и XII (рис. 4).
МеООС "СООМе
Villa
МеООС СООМе
VIII в
60
100
1 о
О 50 100 150 200
Время инкубации, ч
Рис. 4. Типичные кривые гемолиза, сенсибилизированного а-аминофосфонатом 1Ха. Суспензию эритроцитов облучали с интенсивностями излучения 0, 17, 35, 44 кДж/м2 (кривые 1, 2, 3, 4, соответственно) в присутствии 2 ^М а-аминофосфоната 1Ха.
0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00'
0 10 20 30 40 50 60
Доза облучения, кДж,'м:
Рис. 5. Дозовые зависимости скорости гемолиза, сенсибилизированного
соединениями VIII а, VIII в, IX а и XII
(кривые 1, 2, 3, 4, соответственно). Суспензию эритроцитов облучали в присутствии 2 цМ каждого сенсибилизатора.
Для количественной оценки гемолиза был использован стандартный параметр скорости гемолиза: У=//(уо, где ¡¡о - время, за которое лизируют в процессе гемолиза 50% клеток (рис. 4). Дозовая зависимость скорости гемолиза описывается уравнением 1:
У^Уо + аВ* (1),
в котором Уо скорость темнового гемолиза. В этом уравнении показатель степени при дозе облучения х несет информацию о количестве квантов света, необходимых для одного акта повреждения мембраны. Коэффициент перед дозой а, характеризующий гемолитическую эффективность ФС, зависит от концентрации ФС, коэффициента поглощения (1-Т) при датой длине волны, способности ФС связываться с мембраной, фотофизических и фотохимических свойств ФС. Поскольку все соединения имеют разное значение коэффициента поглощения при 365 нм, мы ввели величину ат=а/(1-Т)зб5- Коэффициент ат зависит только от способности ФС связываться с мембраной и их физико-химических свойств.
Дозовая зависимость скорости гемолиза для соединений \'|11а,в, 1Ха и XII представляет стандартную квадратичную зависимость, т.е. д: равен 2 (рис. 5). Это свидетельствует о том, что для одного акта повреждения мембраны рассматриваемые соединения имеют одинаковую мишень повреждения. Однако скорость темнового гемолиза и коэффициенты ат для этих соединений сильно отличаются.
Таблица 8: Основные характеристики фотогемолиза.
Фотосенсибилизатор X а, 10"5, м4/(кДж2*ч) а г," 10', м4/(кДж2-ч) У» Ю-2, ч"'
соединение IX а 1.92±0.01 3.70±0.23 97.4±7.3 0.66±0.01
соединение VIII а 1.75±0.02 11.72± 1.720 217.0±31.9 0.23±0.01
соединение IX в "быстрый" гемолиз "медленный" гемолиз <2 (предположительно) 2.55±0.08 (полученное значение) 2 (предположительно) >95,4 0.0089±0.007 5 -8.88 >497 0.046±0.039 *45.9 49.3±2.7 6.03±0.13
соединение VIII в 1.77±0.02 7.47±1.03 70.5±9.7 0.63±0.05
соединение XII 1.90±0.03 1.40±0.19 11.9±1.6 0.26±0.01
нет ФС 0,21 ±0,01
Соединение XII увеличивает скорость темнового гемолиза по сравнению со скоростью спонтанного гемолиза эритроцитов (контроль без ФС) примерно на 25 %. Соединение Villa практически не обладает темновым гемолитическим эффектом: скорость темнового гемолиза в его присутствии лишь на 10 % больше скорости в контроле. Введение аминофосфонатной группы в молекулу порфирина приводит к увеличению скорости темнового гемолиза эритроцитов, индуцированного соединением 1Ха, более чем на 300 % (таблица 8). Таким образом, как темновой гемолизин соединение 1Ха значительно эффективнее, чем его химический предшественники - соединение Villa или соединение XII.
При облучении гемолитические действия этих соединений существенно различаются. Коэффициент яг аминофосфоната 1Ха почти в 8 раз выше, чем у протопорфирина IX (XII), но в 2 раза меньше, чем у альдегида Villa. Таким образом, в этом ряду соединений более эффективным ФС является альдегид Villa. Но так или иначе, аминофосфонат 1Ха оказался более эффективным, чем протопорфирин IX (XII), и как темновой гемолизин, и как ФС.
При выбранной нами концентрации 2 цМ кривые гемолиза, сенсибилизированного аминофосфонатом 1Хв, оказались отличными от всех остальных сенсибилизаторов (рис.6). Их сложная форма указывает на осуществление нескольких процессов, приводящих к гемолизу. Можно выделить две компоненты: «быстрый» гемолиз (ранний компонент) и «медленный» гемолиз (поздний компонент), как показано на рис.6 (кривая 1).
3 I
2 С
5 10 15 20
Время инкубации, ч
10 20 30 40 50 Доза облучения, кДж/м2
Рис. 7. Дозовая зависимость скорости «медленного» фотогемолиза,
сенсибилизированного а-
амннофосфонатом 1Хв. Суспензия эритроцитов облучали в присутствии 2 цМ сенсибилизатора.
Рис. 6. Типичные кривые гемолиза, сенсибилизированного сс-аминофосфонатом !Хв. Суспензия эритроцитов облучали с интенсивностями излучения 0, 26, 35, 52 кДж/м2 (кривые 1, 2, 3, 4, соответственно) В присутствии 2 ^М а-аминофосфоната 1Хв.
Дозовая зависимость скорости гемолиза правомерна, если /50 много больше
длительности облучения. Если они сравнимы, то это означает, что часть клеток лизирует в процессе облучения и значение /59 оказывается заниженным. Это будет приводить к кажущемуся повышению скорости гемолиза и, соответственно, повышению показателя степени при дозе. Для а-аминофосфоната 1Хв /59 «быстрого» гемолиза без облучения составляла примерно 2 часа. Длительность облучения в случае ФС 1Хв составляла 15, 20 и 30 мин (кривые 2, 3, 4, соответственно). При наибольшей дозе облучения 52 кДж/м2 половина клеток лизировала под лучом и определить скорость гемолиза было невозможно, т.к. /50 оказалось равным 0. Только при наименьшей дозе облучения 26 кДж/м2 было в 7 раз больше длительности облучения. Таким образом, значения а и ат были нами определены только для наименьшей дозы. Если принять, что для «быстрого» гемолиза, так же как для остальных ФС, показатель степени х равнялся 2, то полученные значения а и иг будут составлять 95.4'Ю"5 и 49710'5 м4/кДж2-ч, соответственно. Для «медленного» гемолиза формально можно построить дозовую кривую (рис. 7). Как видно из рисунка 7 скорость гемолиза при дозе облучения 52 кДж/м2 (на рис. 7 отмечена *) расположена высоко, т.к. ио всего в 4 раза больше длительности облучения, и, следовательно, значение скорости гемолиза завышено. В этом случае показатель х оказался больше 2 (таблица 8). По-видимому, здесь, как и в других случаях, мы имеем дело с квадратичной зависимостью скорости гемолиза от дозы и двухфотонным механизмом фотоповреждения мембран эритроцитов.
Найдено, что повышение температуры инкубации до 37 °С при концентрации соединения 1Хв 2 рМ приводит к исчезновению «быстрой» компоненты. Если при этой температуре увеличивать концентрацию ФС, то при достижении пороговой концентрации (2.5 р.М) опять появляется «быстрая» компонента гемолиза и доля клеток, вовлеченных в «быстрый» гемолиз может меняться от 0 до 100% в зависимости от концентрации ФС (данные не приведены). При понижении температуры пороговая концентрация аминофосфоната 1Хв сдвигается в область меньших величин, что мы наблюдаем при наших условиях (рис. 6). Из литературы известно, что аналогичной формы (двухкомпонентной) кривые гемолиза получаются при добавлении к суспензии эритроцитов детергента Ш-додецилсульфата. Существует концентрация детергента, начиная с которой на , кривых гемолиза появляется «быстрая» компонента. При повышении температуры эта концентрация №-додецилсульфата увеличивается, а доля клеток, вступающих в «быстрый» гемолиз уменьшается. Таким образом, можно считать, что аминофосфонат IX» обладает детергентоподобным гемолитическим эффектом, характеризующимся натичием «быстрой» и «медленной» компонент. Следует подчеркнуть, что кривые для соединения УШв (химический предшественник а-аминофосфоната 1Хв) имеют сигмоидную форму кривых гемолиза и коэффициенты его гемолитической активности могут быть оценены стандартным методом. Как видно из таблицы 8, для соединения УШв а и ат равны (7.47±1.03)-10"5 и (70.5±9.7)-10"5 м4/кДж2-ч, соответственно. Таким образом, введение аминофосфонатной группы в молекулу порфирина УШв позволило увеличить фотогемолитическую эффективность фотосенсибилизатора почти в 13 раз.
Для того, чтобы оценить вклад дарфириновой части в гемолитический эффект исследуемых соединений, было исследовано мембранотоксическое действие а-аминофосфоната ароматического ряда, не содержащего порфиринового ядра (Шж). Оказалось, что соединение Шж не обладает темповым гемолитическим действием в диапазоне концентраций от 0.1 до 10 (лМ/л. Более того, было установлено, что а-аминофосфонат Шж снижает скорость спонтанного лизиса клетки, т.е. стабилизирует цитоплазматическую мембрану эритроцитов. Найдено, что а-аминофосфонат Шж не обладает фотогемолитическим действием, т.к. не поглощает при используемой длине волны (365 нм).
В настоящее время продолжаются работы по исследованию механизма действия а-аминофосфонатов в качестве ФС. Можно предположить, что схожесть а-аминофосфонатной группы с а-аминокислотными группировками позволяет ФС более
прочно связываться с мембраной клетки, что и объясняет большую фотосенсибилизирующую активность этих соединений.
ВЫВОДЫ
1. Изучены два подхода к синтезу а-аминофосфонатов в двух- и трехкомпонентных системах в присутствии СсЦг в условиях микроволнового облучения. Получен обширный ряд неизвестных ранее а-аминофосфонатов различного строения.
2. Впервые осуществлено региоселективное аминофосфонилирование производных природных порфиринов. Показано, что синтез а-аминофосфонатов на основе формильных производных протопорфирина IX и кето-производных природных порфиринов может быть осуществлен только при микроволновом содействии. Получен ряд неизвестных ранее а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов.
3. Разработан универсальный метод синтеза эфиров фосфонаминокислот в условиях микроволнового содействия. Проведено сравнение двух подходов к синтезу этого класса соединений: в двух- и трехкомпонентных системах. Показаны преимущества синтеза эфиров фосфонаминокислот в двухкомпонентной системе. Синтезирован широкий круг эфиров фосфонаминокислот.
4. Впервые проведено исследование биологической активности а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов. Изучена возможность использования а-аминофосфонатов в качестве фотосенсибилизаторов в фотодинамической терапии рака. Показано, что введение а-аминофосфонатной группы в молекулу порфирина во много раз увеличивает фотосенсибилизирующее действие этих соединений.
Основное содержание работы изложено в следующих публикациях.
1. М. М. Кабачник, Т. Н. Терновская, Е. В. Зобнина, И. П. Белецкая. Взаимодействие гидрофосфорильных соединений с основаниями Шиффа в присутствии Cdb. ЖОрХ, 2002, 38 (4), 504-507.
2. V. Yu. Pavlov, М. М. Kabachnik, Е. V. Zobnina, G. V. Ponomarev, I. P. Beletskaya. Microwave-assisted synthesis of a-aminophosphonates derived from formylporphyrins of natural origin. Synlett, 2003,14, 2193-2198.
3. M. M. Кабачник. E. В. Зобнина, В. Ю. Павлов, И. О. Константинов, Г. В. Пономарев, И. П. Белецкая. Первый пример синтеза а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов по реакции Кабачника-Филдса. Известия Академии наук; Серия Химическая, 2005,1, 256-259.
4. М. М. Kabachnik, Е. V. Zobnina, I. P. Beletskaya. Catalyst-Free Microwave-Assisted Synthesis of a-Aminophosphonates in Three-Component System: ketone-(EtO)jP(0)H-RNlfj. SynLett, 2005, P, 1393-1396.
5. M. M. Кабачник, E. В. Зобнина, И. П. Белецкая. Взаимодействие альд- и кетиминов с О.О-диэтилфосфитом в присутствии Cdlj при микроволновом содействии. ЖОрХ, 2005, т. 41 517-519.
6. М. М. Kabachnik, Е. V. Zobnina, I. P. Beletskaya. Synthesis of a-aminophosphonates based on derivatives of natural porphyrins. XIV Conference on the chemistry of phosphorous compounds, 2005, P. 67.
7. E. В. Зобнина, M. M. Кабачник. Синтез и биологическая активность а-аминофосфонатоз. Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2005», Секция Химия, том 1, с. 147.
Подписано в печать /С. //. 2006 года. Заказ N° 9-Формат 60х90/16. Усл. печ. л. 5". Тираж /ОС) экз. Отпечатано на ризографе в отделе оперативной печати и информации Химического факультета МГУ.
Введение.
Глава 1. Синтез и биологическая активность фосфонаминокислог и фосфонопептидов (Литературный обзор).
1.1. Основные методы синтеза а - аминофосфонатов.
1.1.1. Синтез а-аминофосфонатое в трехкомпонентной системе (Реакция Кабачнина - Филдса).
1.1.2. Реакции в двухкомпонентных системах.
1.1.2.1. Присоединение гидрофосфорильных соединений к иминам (реакция Пудовика).
1.1.2.2. Реакции гидроксифосфонатов с аминами.
1.1.3. Методы С, N и Р-модификации замещенных фосфонатов.
1.1.3.1. С-модификация замещенных аминофосфонатов.
1.1.3.2. N-модификация замещенных аминофосфонатов.
1.1.3.3. Р-модификация замещенных аминофосфонатов.
1.2. Основные методы синтеза фосфонаминокислот и фосфонопептидов.
1.2.1. Синтез фосфонаминокислот.
1.2.1.1. Синтез N-фосфорзамещенных аминокислот.
1.2.1.2. Синтез С - фосфорзамещенных аминокислот.
1.2.2. Синтез фосфоноди- и полипептидов.
1.2.2.1. Синтез фосфонодипептидов.
1.2.2.2. Синтез фосфонопептидов.
1.3. Биологическая активность и применение фосфорзамещенных аминокислот и пептидов.
1.3.1. Ингибирующее действие аминофосфоновых кислот.
1.3.2. Антибактериальная активность.
1.3.3. Регуляция роста растений.
1.3.4. Нейроактивные аминофосфоновые кислоты.
Глава 2. Синтез а-аминофосфонатов и эфиров фосфонаминокислот в двух- и трехкомпонентных системах (Обсуждение результатов).
2.1. Взаимодействие 0,0 - диэтилфосфита с альд- и кетиминами в присутствии Cdl2.
2.2. Взаимодеиствие альд- и кетиминов с 0,0-диэтилфосфитом в присутствии Cdl2 при микроволновом содействии.
2.3. Синтез а-аминофосфонатов в трехкомпонентной системе: R'C(0)R2 - (Et0)2P(0)H - RNH2 в условиях отсутствия катализатора при микроволновом облучении.
2.4. Синтез а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов в двух- и трехкомпонентных системах при микроволновом содействии.
2.5. Синтез эфиров фосфонаминокислот в условиях микроволнового содействия в двух- и трехкомпонентной системах.
2.6. Изучение биологической активности а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов.
Глава 3. Экспериментальная часть.
Выводы.
а-Аминофосфонаты и а-аминофосфоновые кислоты являются важным классом фосфорорганических соединений, представители которого встречаются в природных объектах. а-Аминофосфонаты привлекают внимание своим широким спектром биологического действия. Среди этих соединений найдены препараты, обладающие антибактериальными, противовирусными свойствами, а также антибиотики, ингибиторы ферментов, пестициды. Физиологическая активность сх-аминофосфонатов и аминофосфоновых кислот во многом обусловлена их подобием биологически важным карбоновым кислотам - аминокислотам. Перспективы использования а-аминофосфонатов в различных областях науки стимулировали разработку новых методов синтеза этого класса соединений.
Существует большое число методов синтеза а-аминофосфонатов, среди которых основными являются два подхода к синтезу этого класса соединений - проведение реакции в двухкомпонентной системе: азометин - кислый фосфит (реакция Пудовика) и реакция, протекающая в трехкомпонентной системе: альдегид - амин - кислый фосфит (реакция Кабачника-Филдса). Однако возможность использования этих методов синтеза зачастую ограничена трудностью получения а-аминофосфонатов, особенно на основе природных объектов. Поэтому важной фундаментальной задачей до сих пор остается создание простого и универсального способа синтеза а-аминофосфонатов, который мог бы быть использован не только для синтеза соединений алифатического и ароматического рядов, но и для аминофосфонатов на основе биологических объектов, таких как сахара, порфирины, стероиды, аминокислоты и т.п.
В связи с этим целью настоящей работы явилась разработка новых универсальных методов синтеза а-аминофосфонатов алифатического, ароматического и гетероароматическою рядов и эфиров фосфонаминокислот в условиях двух- и трехкомпонентных реакций, а также синтез а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов и изучение биологической активности полученных препаратов.
Диссертация состоит из введения, трех частей, выводов и списка литературы.
Выводы
1. Изучены два подхода к синтезу а-аминофосфонатов в двух- и трехкомпонентных системах в присутствии Сс112 в условиях микроволнового облучения. Получен обширный ряд неизвестных ранее а-аминофосфонатов различного строения.
2. Впервые осуществлено региоселективное аминофосфонилирование производных природных порфиринов. Показано, что синтез а-аминофосфонатов на основе формильных производных протопорфирина IX и кето-производных природных порфиринов может быть осуществлен только при микроволновом содействии. Получен ряд неизвестных ранее а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов.
3. Разработан универсальный метод синтеза эфиров фосфонаминокислот в условиях микроволнового содействия. Проведено сравнение двух подходов к синтезу этого класса соединений в двух- и трехкомпонентных системах. Показаны преимущества синтеза эфиров фосфонаминокислот в двухкомпонентной системе. Синтезирован широкий круг эфиров фосфонаминокислот.
4. Впервые проведено исследование биологической активности а-аминофосфонатов на основе производных природных порфиринов. Изучена возможность использования а-аминофосфонатов в качестве фотосенсибилизаторов в фотодинамической терапии рака. Показано, что введение а-аминофосфонатной группы в молекулу порфирина во много раз увеличивает фотосенсибилизирующее действие этих соединений.
1. Pikl J. «Organic compound and process for preparing the same». // American patent № 2.328.358.1943.
2. Черкасов P.A., Галкин В.И. «Реакция Кабачника Филдса: синтетический потенциал и проблема механизма». // Успехи химии 1998,57(10), 940-968.
3. Кухарь В.П., Свистунова Н.Ю., Солоденко В.А., Солошонок В.А. «Асимметрический синтез фтор и фосфорсодержащих аналогов аминокислот». // Успехи химии. 1993, 62(3), 284-302.
4. Uziel J., Genet J.P. «Синтез рацемических и оптически активных а-аминофосфоновых кислот». //ЖОрХ, 1997,33(11), 1605-3627.
5. Пудавик А.Н., Гурьянова И.В., Ишмаев Э.А. «Реакции присоединения фосфорсодержащих соединений с подвижным атомом водорода». // В кн Реакции и методы исследований органических соединений. М:«Химия». 1968,19, 7-848,
6. Пудовик А.Н. «Присоединение диалкилфосфористых кислот к иминам. Новый метод синтеза эфиров аминофосфоновых кислот». // Докл АН СССР, 1952,83, 865
7. Кабачник М.И., Медведь Т.Я. «Новый метод синтеза а-аминофосфиновых кислот». II Док.1 АН СССР. 1952,83 (3), 689 691.
8. Fields Е.К. «The synthesis of esters of substituted amino phosphonic acids». // J Am Chem Soc 1952, 74(6), 1528- 1531.
9. Boduszek B. «Synthesis and biological activity of heterocyclic aminophosphonates». // Phosphorous, Sulfur and Silicon. 1999,144(146), 433-436.
10. Heydari A., Javidan A., Schaffie M. «Lithium perchlorate/diethyl ether catalyzed one-pot synthesis of a-hydrazinophosphonates from aldehydes by a three-component reaction». // Tetr Lett. 2001, 42, 8071 8073.
11. Ranu ВС, Hajra A., Jana U. «General procedure for the synthesis of a-amino phosphonates from aldehydes and ketones using indium (III) chloride as a catalyst». // Org Lett 1999,1 (8), 1141- 1143.
12. Chandrasekhar S., Prakash S.J., Jagadeshwar V., Narsihmulu C. «Three component coupling catalyzed by ТаСЬ-БЮг: synthesis of a-amino phosphonates». // Tetr Lett 2001,42, 5561 -5563.
13. Qian C., Huang T. «One-pot synthesis of a-amino phosphonates from aldehydes using lanthanide triflate as a catalyst». // J Org Chem 1998,63 {12), 4125-4128.
14. Matveeva E. D., Podrugina T. A., Tishkovskaya E. V., Tomilova L. G., Zefirov N. S. «A novel catalytic three-component synthesis (Kabachnik Fields reaction) of a-aminophosphonates from ketones». // Synlett. 2003,2321 - 2324.
15. Yang D., Yan Y.-L , Law K.-L., Zhu N.-Y. «Lewis acid catalyzed atom transfer radical cyclization of unsaturated P-ketoamides». // Tetrahedron. 2003,59,10465 - 10475.
16. Yang D., Yan Y.-L., Lui B. «Mild x-halogenation reactions of 1,3-dicarbonyl compounds catalyzed by lewis acids». // J Org Chem 2002,67 (21), 7429-7431.
17. Wu J., Sun W., Xia H.-G., Sun X. «A facile and highly efficient route to cc-amino phosphonates via three component reaction catalyzed by Mg(C104)2 and molecular iodine». // Org Biomol Chem 2006,4,1663- 1666.
18. Qian Ch, Huang T. «One pot synthesis of a-aminophosphonates from aldehydes using lanthanide triflate as catalyst». IIJ Org Chem 1998,4125-4128.
19. Akiyama T., Fushibe K., Itoh J. «Bransted acid catalyzed addition and cyclization reaction with imine. From aqueous reaction to enantioselective reaction». IIJ Synth Org Chem 2005, 63 (11), 1062-1068
20. Akiyama T., Sanada M., Fushibe K. «Bronsted acid mediated synthesis of a-aminophosphonates under solvent - free conditions». // Synlett 2003, (10), 1463 - 1464.
21. Lidstrom P., Tierney J., Wathey B., Westman J. «Microwave assisted organic synthesis -a review». // Tetrahedron 2001,57, 9225 9283.
22. Kabodin B., Nazari R. «Microwave assisted synthesis of a-aminoalkyl phosphonates under solvent - free conditions». // Tetr Lett 2001,42, 8211 - 8213.
23. Yadav Jh. S., Subba Reddy B. V., Madan Ch. «Montmorillonite clay - catalyzed one -pot synthesis of a - aminophosphonates». // Synlett. 2001, (7), 1131 - 1133.
24. Zhan Z. P., Yang R.-F., Li J. P. «Microwave assisted one - pot synthesis of oc-aminophosphonates via three - component coupling on a silica gel support. // Chem Lett 2005,34(7), 1042-1043.
25. Mu X.-J., Lei M.-Y , Zou J.-P., Zhang W. «Microwave assisted solvent - free and catalyst - free Kabachnik - Fields reaction for a-aminophosphonates». // Tetr Lett 2006, 47 (7), 1125 - 1127.
26. Dai Q., Chen R., Zhang Ch., Liu Z. «Synthesis of 2(Benzyloxycarbonylamino)-phenylmethyl.-l,3,2-benzodioxaphosphole-2-oxides». // Synthesis. 1998,405 408.
27. Fadel А. «А useful synthesis of 1-aminocyclopropanephosphonic acids from cyclopropane acetal». // J Org Chem 1999, 64 (13), 4953 4955.
28. Kudrimoti S., Bommena V. R. «(Bromodimethyl)sulfonium bromide: an inexpensive reagent for solvent free, one - pot synthesis of a-aminophosphonates». // Tetr Lett 2005,46,1209- 1210.
29. Gilmore W. F.,. McBride Н. A. «Synthesis of an optically active a aminophosphonic acid». // J Am Chem Soc 1972, 94 (72,), 4361.
30. Yager K.M., Taylor C.M., Smith, III A.B. «Asymmetric synthesis of a-aminophosphonates via diastereoselective addition of lithium diethyl phosphite to chelating imines». IIJ Am Chem Soc. 1994,776,9377-9378.
31. Sasai H., Arai S., Takara J., Shibasaki M. «Catalytic asymmetric synthesis of a-amino phosphonates using lanthanoid potassium - BINOL complexes». // J Org Chem 1995, 60,6656-6658.
32. Haak E., Bytschkov I, Doye S. «А one pot procedure for the synthesis of a-amino phosphonates from alkynes». // Eur J Org Chem 2002, (3), 457-463.
33. Saidi M. R., Azizi N «А new protocol for a one pot synthesis of a-amino phosphonates by reaction of imines prepared in situ with trialkylphosphites». // Synlett 2002, (8), 1347-1349.
34. Yadav J. S., Reddy В. V. S., Sarita Raj K., Bhaskar Reddy K., Prasad A R. «Zr4+-Catalyzed efficient synthesis of a-aminophosphonates». // Synthesis. 2001, (15), 2277 -2280.
35. Chung S.-K., Kang D.-H. «Asimmetric synthesis of a-aminophosphonates via diastereoselective addition of phosphite to chiral imine derivatives». // Tetr Asymm 1996, 7 (I), 21-24.
36. Akiyama T., Morita H., Itoh J., Fushibe K. «Chiral Bransted acid catalyzed enantioselective hydrophosphonylation of imines: asymmetric synthesis of a-amino phosphonates». // Org Lett 2005, 7 (13), 2583 2585.
37. Kabodin B. «A convenient synthesis of 1-aminophosphonates from 1-hydroxyphosphonates». // Tetr. Lett. 2003,44,1051-1053
38. Gajda T., Sikora D., Nonas T. «Application of 1-azidoalkylphosphonates in the synthesis of phosphonodipeptides and other N substituted aminophosphonates». // Phosphorus, Sulfur and Silicon 1999,144(146), 581 - 584.
39. Cabella G., Jommi G., Pagliarin R., Sello G., Sisti M. «Alkilation of chiral phosphonoglycine: asymmetric synthesis of diethyl a-amino-a-alkylphosphonates». // Tetrahedron. 1995,51 (6), 1817- 1826.
40. McCleery P. P., Tuck B. «Synthesis of 1-aminoalkylphosphinic acids. Part 2. An alkylation approach». // J Chem Soc, Perkin Trans 1. 1989, /,1319.
41. Jaszay Z. M., Nemeth G., Son Pham T., Petnehazy I., Grun A., Toke L. «Catalytic enantioselective Michael addition in the synthesis of a-aminophosphonates». // Tetr Asymm 2005,16,3837-3840.
42. Gulka-Purcaresu M., About-Jaudet E., Colliguon N., Saquet M., Masson E. «Sigmatropic 2, 3. Wittig rearrangement of a-allylic heterosubstituted methylphosphonates. Part 2. Rearrangement in the nitrogen series». // Tetrahedron. 1996,52,2075.
43. Dumy P., Escale R., Girard J. P., Parello J., Vidal J. P. «A convenient synthetic approach to new a-(9-fluorenilmethoxycarbonylamino)alkylphosphonic acid derivatives». // Synthesis. 1992,1226-1228.
44. Kukhar V. P., Soloshonok V. A., Solodenko V. A. «Asymmetric synthesis of phosphorus analogs of amino acids». // Phosphorous, Sulfur and Silicon. 1994, 92,239 264.
45. Galeotti N, Coste J., Bedos Ph., Jouin P. «A straightforward synthesis of a-amino phosphonate monoesters using BroP or TPyCIU». // Tetr Lett 1996,37 (23), 3997-3998.
46. Sciarini L. J. and Fruton J. «Derivatives of //-phosphorilated aminoacids». // J Am. Chem Soc. 1949, 71,2940-2940.
47. Wagner-Jauregg T., O'Neill J. J. and Summers W. H. «The reaction of phosphorous containing enzyme inhibitors with amines and aminoacid derivatives». //./ Am Chem Soc 1951, 73, 5202-5203.
48. Li Si-Oh, Eakin R.E. «Synthesis of N-phosphorilated derivatives of amino acids». II J Am Chem Soc. 1955, 77,1866-1868.
49. Musha A., Kunert A., Grembecka J., Pawelczak M., Kafarski P. «А phosphonamidate containing aromatic N-terminal amino group as inhibitor of leucine aminopeptidase -design, synthesis and stability». // Eur J Med Chem. 2006, 41, 768 772
50. Lies Т., Plapinger R E. and Wagner-Jauregg T. «The preparation of N-dialkylphosphorylated glycine». // J Am Chem Soc 1953, 75,5755-5756
51. Plapinger R E. and Wagner-Jauregg Т. «А nitrogen to oxygen phosphoryl migration: preparation of ¿//-serinephosphoric and threoninephosphoric acid». // J Am Chem Soc 1953, 75, 5757-5758.
52. Нифантьев Э.Е. «Химия гидрофосфорильных соединений». // под ред. М. И. Кабачника. М.: «Наука», 1983,264 с.
53. Ji G.-J., Xue С.-В., Zeng J.N., Li L.-P., Chai W -G., Zhao Y.-F. «Synthesis of N-(diisopropyloxyphosphoryl)amino acids and dipeptides». II Synthesis, 1988,444-448.
54. Brands К. M. J., Wiedbrauk K., Williams J. M., Dolling U.-H. and Reider P.J. «А practical preparation of diisopropil protected amino acids». // Tetr. Lett 1998, 39, 95839586.
55. Franz J.E. «N-Phosphonometyl-glycine phytotoxicant compositions». // American patent № 3.799.358, Ser. No. 123.057,1974.
56. Lukszo J., Kowalik J. and Mastalerz P. «Advantages of using di(p-methylbenzyl) hydrogen phosphite in synthesys of aminophosphonates from aldimines». // Chem Lett 1978,1103-1106.
57. Tongcharoesiricul P., Suares A. I., Voelker Т., Thomson С. M. «Stereoselective addition of dimethyl thiophosphite to imines». // J Org Chem 2004, 69, 2322-2326.
58. Gavagan J. E., Fager S. K., Seip J. E., Clark D. S., Payne M. S, Anton D. L. and DiCosimo R. «Chemoenzymic synthesis of ¿V-(phosphonomethyl)glycine». // J Org Chem. 1997, 62, 5419-5427.
59. Palacios F , Alonso C. and de los Santos J. M. «Synthesis of a-aminophosphonates and -phosphinates». // Chem Rev. 2005,105, 899-931.
60. Grembecka J., Musha A., Cierpicki Т., Kafarski P. The most potent organophosphorous inhibitors of leucine aminopeptidase. Structure based design, chemistry, and activity. // J Med Chem 2003, 46,2641 -2655.
61. Rushing S. D., Hammer R. P. «Synthesis of phosphonamidate and thiophosphonamidate dipeptides». IIJ Am Chem Soc. 2001,123,4861-4862.
62. Elhaddadi M , Jaquier R., Petrus C., Petrus F. «N-Benzyloxyamino phosphinyl peptides». // Phosphorus, Sulfur and Silicon. 1991, 63,255 259.
63. Sikora D., Nonas Т., Gajda T. «О-Ethyl 1-azidoalkylphosphonic acids versatile reagents for the synthesis of protected phosphonamidate peptides». // Tetrahedron. 2001, 57,1619-1625.
64. Kafarski P., Lejczak В., Mastalerz P., Szewczuk J. and Wasielewski C. «Phosphonodipeptides: synthesis and separation of diastereomers». // Can J Chem. 1982, 60,3081-3084
65. Kafarski P., Lejczak B. «Mixed carboxylic carbonic anhydnde method in phosphono peptide synthesis» // Tetrahedron. 1989, 45, 7387-7396.
66. Hermann P., Lukes I., Maca B. «Phosphonodipeptides. Synthesis by HOBt/DCC method, mass spectra of the protected and 'H NMR of unprotected phosphonodipeptides». // Phosphorous, Sulfur and Silicon. 1993, 79,43 53.
67. Тарусова H. Б , Гандурина И. А., Жуков Ю. Н., Яковлева Г. М., Хомутов P. М. «N-ацильные производные фосфорорганических аналогов аминокислот, их эфиры и амиды». // Изв АН СССР Сер Хим 1979,1596-1599.
68. Yuan С., Chen S. «Studies on Organophosphorous Compounds; LXIII. A new and facile synthetic route to protected phosphonodipeptides: a backbone for the formation of oligophosphonopeptides». // Synthesis 1992, 1124-1128.
69. Sikora D. and Gajda Т. «А new synthesis of protected phosphonodipeptides with an N-terminal amino acid». // Tetrahedron. 2000, 56, 3755-3761.
70. Solodenko V. A., Kukhar V. P. «Stereoselective papain catalyzed synthesis of alafosfalin». // Tetr Lett 1989,30, 6917 - 6918.
71. Osapay G., Szilagyi 1. and Seres J. «Conversion of amino acids and dipeptides into their phosphonic analogs». // Tetrahedron 1987, 43,2977-2983.
72. Bentley D. J., Moody C. J «Asymmetric synthesis of the central tryptophan residue of stephanitic acid». // Org Biomol Chem 2004,2, 3545 3547.
73. Lejczak В , Kafarski P. «Transesterification of diphenyl phosphonate using the potassium fluoride/crown ester/alcohol system; part 2. The use of diphenyl 1-aminoalkanephosphonates in phosphonopeptide synthesis». // Synthesis. 1982,412-414.
74. Musiol H.-J., Grams F., Rudolph-Bohner S. and Moroder L. «On the synthesis of phosphonamidate peptides». // J Org Chem. 1994,54,6144-6146.
75. Maffe-Lafon D., Escale R., Dumy P , Vidal J.-P., Girard J.-P. «Solid phase synthesis of phosphonopeptides from Fmoc phosphonodipeplides». // Tetr Lett 1994, 35,4097-4098.
76. Patel D.V., Rielly-Gauvin K. and Ryono D.E. «Preparation of peptidic a-hydroxy phosphonates, a new class of transition state analog renin inhibitors». // Telr Lett. 1990, 31, 5587-5590
77. Wang C.-L. J., Taylor T. L., Mical A. J., Spitz S. and Reilly T.M. «Synthesis of phosphonopeptides as thrombin inhibitors». // Tetr. Lett. 1992,33, 7667-7670.
78. Cheng L., Goodwin C.A., Scully M.F., Kakhar V.V. and Claeson G. «Substrate-related phosphonopeptides, a new class of thrombin inhibitors». // Tetr Lett 1991, 32, 73337336.
79. Bartlett P.A. and Kezer W.B. «Phosphinic acid dipeptide analogues- potent, slow-binding inhibitors of aspartic peptidases» IIJ Am Chem Soc. 1984,106, 4282-4283.
80. Bartlett P.A., Hanson J.E. and Giannousis P.P. «Potent inhibition of pepsin and penicillopepsin by phosphorous-containing peptide analogues». // J Org Chem. 1990, 55, 6268-6273.
81. Sebastian D., Heuser A., Schulze S., Waldmann H. «Selective enzymatic removal of protecting groups from phosphonopeptides: chemoenzymatic synthesis of a characteristic phosphopeptide fragment of the raf-1-kinase». II Synthesis. 1997,1098-1108.
82. Campagne J.-M., Coste J., Guillou L, Heitz A. and Jouin P. «Solid phase synthesis of phosphinic peptides». // Tetr Lett 1993,54,4181-4184.
83. Campagne J.-M., Coste J. and Jouin P. «Solid phase synthesis of phosphinic peptides». // Tetr Lett. 1995,5(5,2079-2082.
84. Campagne J.-M., Coste J. and Jouin P. «Synthesis of mixed phosphonate diester analogues of dipeptides using BOP or PyBOP reagents». // Tetr Lett. 1993, 34, 67436744.
85. Campbell D.A. and Bermak J.C. «Solid-phase synthesis of peptidylphosphonates». // J Am Chem Soc. 1994,116, 6039-6040.
86. Rinnova M., Nefzi A. and Houghten R.A. «An expedient method for the solid phase synthesis of a-aminoalkyl phosphonopeptides». // Tetr Lett. 2002, 43,4103-4106.
87. Shapiro G., Buechler D., Ojea V., Pombo-Villar E., Ruiz M. and Weber H.-P. «Synthesis of both D- and L-Fmoc-AbuPO(OCH=CH2)2.-OH for solid phase phosphonopeptide synthesis». // Tetr Lett 1993,34, 6255-6258.
88. Shapiro G., Buechler D, Enz A. and Pombo-Villar E. «Solid phase synthesis of phosphonoserine isosteres of phosphoserine peptides». // Tetr Lett 1994,35,1173-1176.
89. Lohse P.A. and Felber R. «Incorporation of a phosphonic acid isostere of aspartic acid into peptides using Fmoc-solid phase synthesis». // Tetr Lett 1998,39, 2067-2070.
90. Kafarski P., Lejczak B. «Biological activity of aminophosphonic acids». // Phosphorous, Sulfur and Silicon. 1991, 63, 193 215.
91. Takahashi H., Yoshioka M., Imai N., Onimura K, Kobayashi S. «Simple and improved preparation of a-aminophosphonic acid derivatives, key building blocks of phosphonopeptides». II Synthesis 1994, 763-764.
92. Drag M., Grembecka J., Pawlczak M., Kafarski P. «a-Aminoalkylphosphonates as a tool in experimental optimization of PI side chain of potential inhibitors in SI pocket of leucine and neutral aminopeptidases». // Eur J Med Chem 2005,40,764-771.
93. Lejczak B., Kafarski P., Zygmunt J. «Inhibition of aminopeptidases by aminophosphonates». // Biochemistry 1989; 28 (8); 3549 3555.
94. Kafarski P., Lejczak B, Mastalerz P., Szewczuk J. and Wasielewski C. «Phosphonodipeptides: synthesis and separation of diastereomers». // Can J Chem. 1982, 60, 3081-3084.
95. Mastalerz P. «Progress in glutamine biochemistry». // Postepy Hig Med Dosw. 1958,12 (3), 241 -262.
96. Evstigneeva Z.G., Solov'eva N.A.,. Sidel'nicova L.I. «Methionine sulfoximine and phosphonothricin: a review of their herbicidal activity and effects of glutamine synthetase». // Appl Biochem Microbiol 2003,39, 539 543.
97. Logusch E.W., Walker D.M., McDonald J.F, Franz J.E. «Inhibition of plant glutamine synthetases by substituted phosphonothricins». // Plant Physiol 1991, 95 (4), 1057- 1062.
98. Obojska A., Berlicki L., Kafarski P., Lejczak B. «Herbicidal derivatives of aminomethylene biphosphonic acid inhibit plant glutamine synthetase». // J Agric Food Chem 2004,52 (11), 3337 - 3344.
99. Forlani G., Obojska A., Berlicki L., Kafarski P. «Phosphonothricine analogues as inhibitors of plant glutamine synthetases». IIJ Agric Food Chem 2006,54, 796 802.
100. Musha A., Pawlczak M., Hurek T., Kafarski P. «Synthesis and activity of phosphonic tripeptide inhibitors of cathepsin C». // Bioorg Med Chem Lett 2004, 14, 3113-3116.
101. Giannousis P.P., Bartlett P.A. «Phosphorus amino acid analogues as inhibitors of leucine aminopeptidase». IIJ Med Chem. 1987,30 (9), 1603 1609.
102. Cheng L., Goodwin C.A. «Substrate related phosphonopeptides, a new class of thrombin inhibitors». // Tetr Lett 1991,32 (49), 7333 - 7336.
103. Lejczak B., Dus D., Kafarski P. «Phosphonic and phosphinic acid analogues of tyrosine and 3,4-dihydroxyphenylalanine (dopa) as potential antimelanotic agents». // Anticancer Drug Des 1990,5 (4), 351 358.
104. Liu W., Roger C.J., Fisher A.J., Toney M.D. «Aminophosphonate inhibitors of dialkylglucine decarboxylase: structural basis for slow building inhibition». // Biochemistry 2002,41,12320-12328.
105. Bayer E., Gugel K.H, Hagele K., Hagenmaier H., Jessipow S., Konig W.A., Zahner H. «Metabolic products of microorganisms 98. Phosphinothricin and phosphinothricyl-alanyl-analine». // Helv Chim Acta 1972,55(1), 224 239.
106. Lejzak B., Starzemska H., Mastalerz P. «Inhibition of rat liver glutamine synthetase by phosphonic analogues of glutamic acid». // Experimentia. 1981,37 (5), 461 -462.
107. Johnson C.R, Boettcher B.R., Cherpeck R.E. and Dolson M.G. «Design and synthesis of potent inhibitors of glutamine synthetase. 1. Cyclic analogs of phosphonothricin». // Bioorganic Chemistry. 1990,18 (2), 154 159.
108. Patel D.V., Rielly-Gauvin K. and Ryono D.E. «Preparation of peptidic a-hydroxy phosphonates, a new class of transition state analog renin inhibitors». // Tetr Lett. 1990, 31,5587-5590.
109. Jacobsen N.E., Bartlett P.A. «Cyclic phosphonic-carboxylic imides and anhydrides as reactive intermediates 1. Rearrangement and solvolysis of N-(amino(methyl)phosphinyl)-L-phenylalanine derivatives». // J Am Chem Soc, 1983; /05(6); 1613-1619.
110. Bartlett P.A., Marlove C.K. «Phosphonamidates as transition state analog inhibitors of thermolysin». // Biochemistry. 1983,22,4618 4624.
111. Deron A., Dziamska A , Pawlaczyk I., Bielecki K., Kleszczynska H., Gancarz R., Sarapuk J. «The membrane disrupting activity of a-aminoalkane phosphonic acid and their derivatives». // Cell Mol. Biol Lett 2001, 6, 291 -297.
112. Christianson D.W., Lipscomb W.N. «Comparison of carboxypeptidase A and thermolysin: inhibition by phosphonamidates». // J Am Chem Soc 1988; 110 (16), 5560 -5565.
113. Hanson JE, Kaplan A.P., Bartlett P. A. «Phosphonate analogs of carboxypeptidase A substrates are potent transition-state analog inhibitors». // Biochemistry 1989; 28 (15), 6294 6305.
114. Mookhtiar K. A., Marlowe Ch. K., Bartlett P.A., Van Wart II.E. «Phosphonamidate inhibitors of human neutrophil collagenase» // Biochemistry 1987; 26(7), 1962-1965
115. Bartlett P. A., Kezer W. B. «Phosphinic acid dipeptide analogs' potent, slow-binding inhibitors of aspartic peptidases». // J Am Chem Soc 1984, 106 (15), 4282 -4283.
116. Allen M. C., Fuhrer W., Tuck B, Wade, J. M. Wood R. «Renin inhibitors. Synthesis of transition-state analogue inhibitors containing phosphorus acid derivatives at the scissile bond». IIJ Med Chem 1989,32 (7), 1652 1661.
117. Grammel N., Schwarts D., Wohlleben W., Keller U «Phosphinothricin -tripeptide synthetases from Streptomyces viridochronogenes» II Biochemistry. 1998, 37, 1596- 1603.
118. Omura S., Murata M., Hanaka H, Hinotozawa K., Oiwa R., Tanaka H. «Phosalacin, a new herbicidal antibiotic contaning phosphinothricin». IIJ Antibiot 1984, 57,829-833.
119. Diddens H., Dorgerloh M., Zahner H. «Metabolic products of microorganisms. 176. On the transport of small peptide antibiotics in bacteria». IIJ Antibiot 1979, 32 (1), 87-90.
120. Kurz T., Schluter K., Kaula U., Bergmann B., Walter R. D., Geffken D. «Synthesis and antimolarial activity of chain substituted pivaloyloxymethyl ester analogues of fosmidomycin and FR900098». // Bioorg Med Chem 2006, 14 (15), 5121 -5135.
121. Maruyama H.B., Arisawa M. and Sawada T. «Alafosfalin, a new inhibitor of cell wall biosynthesis: in vitro activity against urinary isolates in japan and potentiation with P-lactams». // Antimicrob Agents and Chemother. 1979,17,444-451.
122. Atherton F.R , Hall M.J., Hassall C.H , Holmes S.W., Lambert R W., Lloyd W.J., Nisbet L J., Ringrose P. S. and Westmacott D. «Antibacterial properties of alafosfalin combined with cephalexin». // Antimicroh Agents and Chemother. 1981,19,470-476.
123. Pirat J.-L., Monbrun J., Virieux D., Voile J. N., Tillard M., Cristau H.-J. «Diastereoselective addition of 2H-2-oxo-l,4,2-oxazophosphinanes to aldehydes and imines». // J Org Chem 2005, 70, 7035-7041.
124. Liu W.-Q., Vidal M., Olszowy C., Million E , Lenoir C., Dhotel H., and Garbay C. «Structure-activity relationships of small phosphopeptides, inhibitors of Grb2 SH2 domain, and their prodrugs». // J Med Chem 2004,47, 1223- 1233.
125. Nehez M., Fischer G. W., Scheufler H., Schmidt R., Sipos 1. and Desi I. «Investigations of the acute toxic, cytogenetic, and embryotoxic activity of buminafos». // Ecotoxicology and Environmental Safety 1992,24 (1), 13-16.
126. Collins J. F., Dixon A. J , Badman G., De Sarro G, Chapman A. G., Hart G. P., Meldrum B. S. «Kainic acid derivatives with anticonvulsant activity». // Neurosct Lett 1984,51 (3), 371 -376.
127. Захаров C.B., Нуризданова Г.Х., Гаривзянов A P., Галкин В.И., Черкасов Р. А. «Синтез и кислотно основные свойства а-аминофосфорильных соединений» // ЖОХ. 2004, 74, 946-955.
128. Коновалова И.В., Бурнаева JI.А. «Реакция Пудовика». // под ред. Р.А. Черкасова. Изд Казанского Университета 1991,147 с.
129. Бордачев А.А., Кабачник М.М., Новикова З.С., Белецкая И П. «Синтез дифенилалкил(арил)триметилсилокси.метилфосфинов» // Изв АН Сер Хгш 1994, 4, 754-755.
130. Baruah В., Baruah A., Prajapati D., Sandhu J.S. «Cadmium promoted allilation of acid chlorides: synthesis of p,y-unsaturated ketones». // Tetr Lett 1996,37,9087 9088.
131. Laskar D., Prajapati D., Sandhu J.S. «Cadmium iodide catalyzed and efficient synthesis of acetals under microwave irradiation». // Chem Lett 1999, 1283 1284.
132. Вейганд-Хильгетаг. «Методы эксперимента в органической химии». // М.: «Химия». 1968. 944 с
133. Campbell К. N., Sommers А.Н., Campbell В.К. «The preparation of unsymmetrical secondary aliphatic amines» // J Am Chem Soc. 1944. 66. 82-84.
134. C. Oliver Kappe. «Controled microwave heating in modern organic synthesis». // Angew Chem Int Ed 2004, 43, 6250-6284.
135. Peyrottes S., Gallier F., Béjaud J., Périgaud Ch. «Use of microwave irradiation for sugar and nucleoside phosphonates synthesis». // Tetr Lett 2006,47(44), 7719-7721.
136. Stadler A., Kappe C.O. «Rapid formation of triarylphosphines by microwave-assisted transition metal-catalyzed C-p cross-coupling reactions». // Org Lett. 2002 4(20), 3541-3543.
137. Srinivas D., Yadov J S , Reddy M.M., Sabitha G. «Microwave irradiation: Wittig olefination of lactones and amides». // Tetr Lett 1999, 40,165-166.
138. Колодяжный О.И. «Хиральные гидроксифосфонатьгсинтез, конфигурация, биологические свойства». // Усп химии. 2006, 75 (3), 254-281.
139. Jiao X.-Y., Verbruggen Ch., Borloo M., Bollaert W., De Groot A., Dommisse R., Haemes A. «A novel synthetic route to 1-aminoalkylphosphonic acids». Il Synthesis. 1994, 23-24.
140. Sternberg E.D., Dolphin D., and Bruckner C. «Porphyrin-based Photosensitizers for Use in Photodynamic Therapy» // Tetrahedron. 1998,54,4151-4202.
141. Ali H., van Lier J.E. «Metal complexes as photo- and radiosensitizers». // Chem Rev 1999,99,2379-2450.
142. Pandey R. K. «Recent advances in photodynamic therapy». // J Porph Phth 2000, 4, 368-373.
143. Матвеева Е.Д., Зефиров H.C. «Аминокислоты в каталитическом трехкомпонентном синтезе производных а-аминофосфонатов». // ЖОрХ 2006, 42 (8), 1254-1255.
144. O'Donnell M J. «The preparation of optically active a-amino acids from the benzophonone imines of glycine derivatives». // Aldrichimica Acta. 2001,34 (1), 3-15.
145. Потапов B.M. «Стереохимия». // M., «Химия». 1976, 696 с.
146. Brault D., Vever-Bizet C., Dellinger M. «Fundamental aspects in tumor photochemotherapy: interaction of porphyrins with membrane model system and cells». // Bwchimie 1986, 68(6), 913-921.
147. Potapenko A.Ya., Saparov S.M., Agamalieva M.A., Lysenko E.P., Bezdetnaya L.N, Sukhorukov V.L. «Fe2+ ions and reduced glutathione chemical activators of psoralen-sensitized photohaemolysis». // J Photochem Photobiol В Biol, 1993, 17, 6975.
148. Bilgin M.D, Akhras М.А., Khalili М., Hemmati Н., Grossweiner L.I. «Photosensitization of red blood cell hemolysis by lutetium texaphyrin». // Photochem Photobiol 2000, 72(1), 121-127.
149. Pooler J.P. «А new hypothesis for the target in photohemolysis: dimers of the band 3 protein». // Photochem Photobiol 1986,43(3), 263-266.
150. Черницкий E.A., Сенькович О.А., Слобожанина Е.И. «Параметры гемолиза додецилсульфатом натрия как индикатор структурного состояния мембран эритроцитов». // Биофизика 1999, 44(1), 66-69.
151. Грандберг К. И., Кабачник М. М., Новикова 3. С., Теренин В. И , Толстая Т. П. «Практические работы по органической химии». // Метод Пособие М 1995.
152. Гершкович А А., Кибирев В.К «Синтез пептидов. Реагенты и методы». // Киев: Науч. думка, 1987.
153. Пак В.Д., Козлов Н.С., Балыкова И.А., Гартман Г.А. Реакция алифатических оснований Шиффа с диалкилфосфитами. // ЖОХ. 1976,46(5), 1012- 1015.
154. Heydari A., Karimian A., Ipaktschi J. «Lithium perchlorate/diethylether catalyzed aminophosphonation of aldehydes». // Tetrahedron Lett 1998,39, 6729-6732.
