Синтез новых тиакаликс[4]краун-эфиров и их конъюгатов с клатрохелатами тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

005055681

МУРАВЬЕВ АНТОН АНДРЕЕВИЧ

СИНТЕЗ НОВЫХ ТИАКАЛИКС[4]КРАУН-ЭФИРОВ И ИХ КОНЪЮГАТОВ С КЛАТРОХЕЛАТАМИ

02.00.03 - Органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

КАЗАНЬ-2012

005055681

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук.

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент

Соловьева Светлана Евгеньевна

Официальные оппоненты: Масленникова Вера Ивановна

доктор химических наук, профессор, профессор кафедры органической химии Московского педагогического государственного университета

Гаврилова Елена Леонидовна доктор химических наук, доцент, профессор кафедры органической химии Казанского национального исследовательского технологического университета

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт органического синтеза им. ИЛ Постовского УрО РАН

Защита диссертации состоится 3 октября 2012 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 022.005.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук по адресу: 420088, г. Казань, ул. Арбузова, 8, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической и физической химии им. АЕ. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук.

Отзывы на автореферат просим присылать в 2-х экземплярах по адресу: 420088, г. Казань, ул. Арбузова, 8, ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН.

Автореферат разослан «31» августа 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Р.Г. Муратова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Одним из интенсивно развивающихся в настоящее время направлений в органической и супрамолекулярной химии является разработка и исследование свойств наноразмерных молекулярных и супрамолекулярных систем. Благодаря уникальным свойствам молекулярных систем, присущим наноуровню, политопные рецепторы, имеющие в своем составе несколько коваленгно-связанных макроциклических структур, представляются перспективными для создания новых материалов и устройств.

Наиболее эффективная стратегия получения подобных систем - "снизу вверх"

- заключается в объединении подходящих структурных блоков. Тетразамещенные тиакаликсарены в стереоизомерной форме 1,3-альтернат благодаря симметричному расположению заместителей относительно плоскости макроцикла являются перспективными соединительными блоками для конструирования наноматериалов как за счет ковалентных, так и нековалентных взаимодействий. Такой соединительный фрагмент может быть эффективно применен для объединения в одной наномолекуле двух макроциклических платформ, обладающих взаимодополняющими функциями (например, рецепторной и сигнальной, преобразующей и аккумулирующей и т.д.) и расположенных близко друг к другу (1-2 нм), что позволяет им эффективно взаимодействовать (электронный перенос, энергетический обмен и т.д.).

Хорошо известны конъюгаты капикс[4]аренов в конформации 1,3-альтернат с краун-эфирами, которые обладают уникальной способностью к селективному связыванию катионов металлов в зависимости от величины краун-эфирного фрагмента. При этом противоположная сторона 1,3-альтерната может быть использована для введения новой макроциклической платформы за счет ковалентного связывания либо функциональных групп, обеспечивающих нековалентное связывание с другой молекулой или поверхностью. С этой точки зрения клатрохелаты

- макробициклические соединения с ионом металла, инкапсулированным в трехмерную полость лиганда, которые характеризуются высокой химической устойчивостью, наличием оптически и редокс-активного металлоцентра, способностью к иммобилизации на поверхности подложки меридианальной или аксиальной плоскостями - представляются интересным объектом для создания полифункциональных наносистем.

Объединение макроциклов трех типов - каликсаренов, краун-эфиров и клатрохелатов, позволит создавать наноразмерные молекулярные структуры, объединяющие привлекательные свойства составляющих их строительных блоков. В частности, такие конъюгаты могут представлять интерес для создания наноразмерных материалов для сенсорных устройств, элементов молекулярной электроники,

функциональных нанопленок и покрытий, супрамолекулярных ансамблей и устройств.

Целью работы является разработка методов синтеза и установление структурных факторов, влияющих на образование стереоизомеров замещенных по нижнему ободу тиакаликс-краунов с терминальными функциональными группами, способных к образованию конъюгатов с полимакроциклами, а также к иммобилизации на подложках и образованию пленок.

Научная новизна работы.

• Разработаны методы синтеза и получены 43 новых соединения: тетразамещенные тиакаликс[4]арен-монокрауны с терминальными бром-, тиоалкил- и тиоацето-группами в стереоизомернбй форме 1,3-альтернат; их открытоцепные аналоги, содержащие ди- и тетраэтиленгликольные фрагменты; бистиакаликс[4]арены в стереоизомерной форме 1,3-альтернат.

• Установлено влияние размера олигоэтиленгликольного фрагмента, температуры, времени проведения реакции и соотношения реагентов на выходы продуктов реакции макроциклизации - тиакаликс[4]монокраунов - и открытоцепных аналогов в реакции дибромалкокситиакаликс[4]аренов с олигоэтиленгликолями.

• Разработаны методы синтеза и впервые получены дизамещенные п-трет-бутиятиакаликс[4]арены с тиоэфирными группами; несимметрично-дизамещенный 5,11,17,23-тетра-жрет-бутил-25-(3-тиоацетопропокси),27-(3-бромпропокси)-26,28-дигидрокси-2,8,14,20-тетратиакаликс[4]арен; тризамещенный 5,11,17,23-тетра-треш-бутил-25,26,27-три-(3-этилтиопропокси)-28-гидрокси-2,8,14,20-тетратиакаликс[4]арен; бистиакаликс[4]арен, сшитый дисульфидным мостиком; новый тризамещенный тиакаликс[4]монокраун-3, содержащий ацетильную группу, в стереоизомерной форме конус, а также тиакаликс[4]монокраун-3 в стереоизомерной форме конус.

• Разработан метод синтеза и получены первые представители конъюгатов тиакаликс[4]монокрауна и клатрохелата.

• Показано, что в условиях микроволнового облучения реакция образования тиакаликскраун-клатрохелатных конъюгатов протекает с большим выходом, чем в условиях обычного нагревания.

• Показано, что эффективность и селективность экстракции катионов щелочных металлов синтезированными бром-замещенными тиакаликс[4]монокраунами меняется в зависимости от размеров олигоэтиленгликольного фрагмента и не зависит от длины метиленового спейсера в бромалкнльном заместителе. Показано, что эффективность и селективность экстракция катионов лантанидов

бром-замещенными тиакаликс[4]монокраунами-5 зависит от размера бромалкильных заместителей.

• Показано, что тиоацето-замещенный тиакаликс[4]монокраун-5 способен к образованию пленок Ленгмюра-Блоджетт на грашще раздела вода-воздух, а дисталыю дизамещешше тиоэфиры тиакаликс[4]арена образуют стабильные монослои в присутствии нитрата серебра.

Практическая значимость заключается в разработке методов синтеза ряда новых полностью и частично функционализированных тиакаликс[4]аренов в стереоизомерных формах конус и 1,3-альтернат, установлении условий преимущественного образования тиакаликскраун-эфиров или их открытоцепных аналогов, а также в разработке метода синтеза нового класса соединений -полимакрощпслических конъюгатов тиакаликс[4]монокраунов и клатрохелатов. Среди синтезированных тиакаликс[4]монокраунов были обнаружены селективные и эффективные экстрагенты катионов калия, рубидия, тербия и иттербия. Дистально замещенные тиоэфирные производные тиакаликс[4]арена в присутствии нитрата серебра, а также серосодержащие тиакаликс[4]монокрауны образуют устойчивые монослои на границе раздела фаз вода-воздух и являются перспективными для создания нанопленок на твердых поверхностях.

На защиту выносятся следующие положения:

- Метод селективной функционализации нижнего обода тиакаликс[4]арена тиоалкокси-группами;

- Закономерности синтеза тиакаликс[4]монокраунов в конфигурации 1,3-алыпернат, а также их открытоцепных аналогов;

- Метод синтеза новых полимакроциклических соединений - конъюгатов тиакаликс[4]монокраунов и клатрохелатов;

- Закономерности, определяющие эффективность и селективность экстракции катионов щелочных металлов и лантанидов тиакаликс[4]монокраунами в конфигурации 1,3-апьтернат.

Личный вклад соискателя.

Автор диссертации принимал участие в постановке задач, решаемых в диссертационной работе, экспериментальной работе по синтезу, установлению структуры, проведению и обработке данных различными методами ЯМР и УФ-спектроскошш новых соединений, проведению и обработке результатов по экстракции; в обсуждении, систематизации и обобщении полученных результатов, в написании статей, представлении докладов по теме диссертации на конференциях различного уровня.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

International Symposium "Advanced Science in Organic Chemistry" (ASOC-Crimea 2010), Miskhor, Ukraine, 2010; 3rd International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology", Lviv, Ukraine, 2010; Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов НОЦ КГУ, Казань, 2011, 2012; XIV Молодежной Научной конференции, г. Екатеринбург, 2011; 4th International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" Regensburg, Germany, 2011; International Congress on Organic Chemistry, Kazan, Russia, 2011; Итоговых научных конференциях ИОФХ им. А.Е. Арбузова (2011 и 2012 гг.): 25th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur (ISOCS-25) Czijstochowa, Poland, 2012; 6th International Symposium "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" Strasbourg, France, 2012.

Публикации.

По материалам диссертации опубликованы 4 статьи, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, а также 11 тезисов докладов в материалах различных конференций и симпозиумов.

Работа выполнена в лаборатории химии каликсаренов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН, является частью исследований в соответствии с научным направлением Института по государственным бюджетным темам "Закономерности процессов самоорганизации и распознавания с участием макроциклических соединений циклофановой природы и создание наноразмерных систем и устройств с различными функциональными свойствами" (№ госрегистрации 0120.803973) и "Дизайн рецепторных и амфифильных макроциклических соединений и создание многофункциональных супрамолекулярных структур и наночастиц" (№ госрегистрации 01201157530). Работа поддержана грантами президента РФ для поддержки ведущих научных школ (НШ-3769.2008.3, НШ-4522.2010.3, НШ-4301.2012.3), Российским фондом фундаментальных исследований (08-03-00399 «Новый класс металлокомплексов -конъюгаты клатрохелатов и каликсаренов»; 11-03-00985 "Дизайн и синтез новых типов наноразмерных супрамолекулярных систем на основе конъюгатов тиакаликс[4]аренов с клатрохелатами и краун-эфирами"), программой №6 ОХНМ РАН "Химия и физико-химия супрамолекулярных систем и атомных кластеров", молодежным грантом в рамках Научно-образовательного центра КФУ "МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА" 2008 г.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 152 страницах печатного текста, содержит 12 таблиц и 58 рисунков и состоит из введения,

трех глав, основных результатов, выводов и списка литературы, включающего 153 ссылки на отечественные н зарубежные работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

1. Синтез серосодержащих дпзамещепных я-тр«и-бутилтиакалнкс[<1]ареиов.

Введение в тиакаликс[4]арены и тиакаликс[4]краун-эфиры дополнительных атомов серы является предпосылкой для эффективного образования прочных нанослоев на твердых подложках (в первую очередь на золоте, серебре) и модификации свойств последних (угол смачивания, химическая устойчивость, способность координировать различные катионы металлов). Это делает их применение особенно перспективным для создания защитных покрытий, ион-селективных электродов и сенсоров на катионы металлов. В связи с этим важную роль играет разработка подходов к синтезу частично и тетразамещенных серосодержащих производных тиакаликс[4]арена в стереоизомерных формах конус и 1,3-алыпернат, соответственно.

Хемоселективный синтез дисталыю замещенных тиакаликс[4]аренов в стереотоомерной форме конус может быть проведен в условиях реакции Мицунобу, протекающей с высокой скоростью при низких температурах. Однако их дальнейшая модификация существенно затруднена из-за гидролитической неустойчивости таких производных тиакаликс[4]арена. В условиях избытка нуклеофильпого реагента наблюдалось деалхилирование эфирных фрагментов и образование смеси частично замещенных производных тиакаликсарена и исходного макроцикла. В настоящей работе сшгтез дизамещенных тиоацетоалкокситиакаликс[4]аренов, исходя из брохюпроизводных 2 и 3, был оптимизирован при использовании стехиометрического соотношения реагентов и низкой температуры реакции (схема 1).

При использовании двукратного избытка тиоацетата калия при комнатной температуре были получены соответствующие бис-проговодные 4 и 6 с высокими выходами.

Схема 1.

При использовании соотношения реагентов 1:1.1 (10% избыток тиоацетата калия) проходило замещение галогена лишь по одной группе с образованием замещенного различными группами соединения 5 с выходом 84% (табл. 1), которое может представлять интерес для дальнейшей функционализации и получения

несимметрично замещенных макроцнклов, обладающих внутренней хиральностью. Однако - взаимодействие с большим избытком тноацетата калия (1:4), на примере соединения 3, при нагревании реакционной смеси до 90(,С привело к образованию продукта частичного гидролиза - труднодоступного монозамещенного тноацетата 7 (табл, I) - с высоким выходом.

Таблица 1.

Выходы продуктов и условия проведения реакций соединений 2 и 3 с тиоацетатом калия.

Исходное соединение Условна реакции Продукт (выход, %)

АсвК / 2(3) Т,0с

2 2.2 25 4(83%)

3 1.1 25 5(84%)

2.2 25 6 (84%)

4 90 7 (90%)

Ранее было показано, что дальнейшая модификация дистально-замещенных тиоацетатов в тиолы в обычно используемых условиях (щелочной или кислый гидролиз при нагревании) не приводит к целевым продуктам из-за процессов гидролиза по Аг-О связи тиакаликсарена. Поэтому в настоящей работе для получения тиол-замещенных тиакаликс[4]аренов были проведены реакции тиоацетатов 4, 6 и 7 с использованием стехиометрического количества этилата натрия в условиях микроволнового облучения (которое обычно используется для ускорения химических реакций) (схема 2). Но через 10 мин после начала реакции бью выделен исходный макроцикл 1 с количественным выходом в случае соединения 4; трудно разделимая смесь продуктов для соединения б, а в реакции соединения 7 - монозамещеиный бистиакашпсс[4]арен с дисульфидным мостиком 8 и примесь незамещенного тиакаликс[4]арена 1 в соотношении 5:1. Таким образом, полученные данные еще раз свидетельствуют о гидролитической неустойчивости частично замещенных производных тиакаликсарена.

Схема 2.

Учитывая сложность получения дизамещенных серосодержащих тиахаликс[4]аренов, нами был предложен иной подход к синтезу дизамещенных серосодержащих тиакаликс[4]аренов в одну стадию с использованием омега-тиоалкилепиртов, поскольку тиоалкильные производные, как и тиолы, также обладают способностью образовывать монослои на подложках.

Схема 3.

Первоначально синтез был проведен в толуоле в условиях реакции Мицунобу (молярное соотношение системы трифенилфосфина/диэтилазадикарбоксилата (ТРР/ЛЕАО): I = 3:1) (схема 3), при этом конверсия исходного тиакаликс[4]арена составляла 50-70% (табл. 2).

Таблица 2.

Влияние условий реакции на выходы дизамещенных тиоэфиров 9.

Условия реакции Продукты реакции (выход, %)

Соотношение 1УЗ(СН2)пОН : (ТРР/ОЕАП): 2 Растворитель

10:3 1 Толуол 9а (56)

10:3 1 Толуол 9Ь (37)

10:3 1 Толуол 9с (53)

10:4 1 ТГФ 9а (89)

10:4 1 ТГФ 9Ь (73)

10:4 1 ТГФ 9с (72)+ 10 (13)

После перекристаллизации из диэтилового эфира с добавлением гексана или петролейного эфира были получены соединения 9а-с в индивидуальном виде. При замене толуола на другой растворитель - ТГФ - и увеличении избытка системы ТРРЯ)ЕАО по отношению к тиакаликс[4]арену 1 до 4:1 конверсия исходного ТСА становится количественной и выходы тиоэфиров равны 89 (9а), 73 (9Ь) и 72% (9с). В реакции тиакаликс[4]арена с 3-этилтиопропанолом наблюдалось также образование побочного тризамещенного продукта 10 в стереоизомерной форме конус с выходом

13% (соединение 9с выделено в чистом виде, 10 - в смеси с 9с (3:2) и охарактеризовано методами MALDITOF масс-спекгрометрии и ЯМР спектроскопии).

2. Синтез тпакаликс[4]мопокраунов

Следующим этапом исследования являлся синтез тиакаликс[4]монокраунов в стереоизомерной форме 1,3-аяьтернат, содержащих бром-, тиоацето- и тиольные фрагменты, а также анализу влияния условий реакций на выходы продуктов.

Получение омега-функционализированных диалкилпроизводных тиакаликс[4]арен-монокраунов f возможно осуществить двумя путями (схема 4).

Первый заключается в предварительном введении краун-эфирного фрагмента и последующем алкилнровании оставшихся двух фенольных падроксильных групп «,<в-дигалогеналканами (схема 4, путь 1). Однако для тиакаликс[4]аренов использование первого подхода приводит к образованию побочных продуктов: бистиакаликс[4]ареиов Ь и бискраун-эфирных производішх в конформащих 1,3- с и 1,2-апыпернат (1 (из-за близких констант диссоциации четырех протонов пщроксильных групп тиакаликс[4]арена), а целевой продукт а получается с низким выходом. Другой путь (схема 4, путь 2) состоит в предварительном синтезе дистально замещенных тиакаликс[4]аренов е с последующей сшивкой оставшихся пщроксильных групп олигоэтиленгликолями. Второй путь представляется более предпочтительным, поскольку исключается образование бискраун-эфирных производных (с и О) (схема 4). Помимо этого в предыдущем разделе показан удобный метод получения дистальних производных тиакаликс[4]арена с высокими выходами в условиях реакции Мицунобу.

Для сшивки двух оставшихся пщроксильных групп каликсаренов в краун-эфирный фрагмент можно использовать как реакцию Мицунобу, так и классическое алкилирование в присутствии карбонатов щелочных металлов. Однако, учитывая гидролитическую неустойчивость дистально замещенных тиакаликс[4]аренов в

f-SvPi' -А

Н^-Г I 6 6

ОН ¿дОН C^A^f А=0, (CH^CHjO^

Схема 4.

щелочной среде, использование реакции Мицунобу является более привлекательным, поскольку не требует высокой температуры и протекает в нейтральной среде.

Поэтому получение тиакаликс[4]монокраунов было осуществлено реакцией дизамещенпых алкоксибромпдов тпакалпкс[4]арена 2 и 3 с олигоэтиленглшсолями в условиях реакции Мицунобу (схема 5). При этом помимо целевых монокраунов в конформацин /,3-аяьтернат И-15, был получен и ряд других продуктов: - впервые в ряду тиакаликсареиов получены открытоцепные производные 16-17 с ди- и тетраэтиленгликолем, с пентаэтиленгликолем - бистиакаликсарены 18, а с гексаэтиленгликолем - бискаликсарены 19 и монокраун в конформации конус 20.

Следует отметить образование монокраунов 11, которые сшиты коротким фрагментом диэтиленгликоля, так как из литературных данных известно, что при реакции незамещенного тиакаликс[4]арена 1 с диэтиленгликолем образуется бистиакаликсарен 21 (рис. 1).

На рис. 2 представлена предполагаемая структура бетаинового интермедиата 22, объясняющая возможность 1,3-сншвки. В данном случае, внутримолекулярная сшивка оказалась более предпочтительной по сравнению с межмолекулярным взаимодействием из-за стерических аффектов, которые вызваны присутствием трет-бутильных групп, препятствующих приближению второй молекулы каликсарена.

18*к П1-1. п-1: 1йк ю=4, п"2 19а: »1-5. п-1; 19Ь: т-5, п-2

Схема 5.

Рисунок 1. Структура бистиакаликс[4]арена 21.

вРРИз'Ви

Рпсунок 2. Предполагаемая структура ингермедната в реакции дибромоалкокситиакаликс[4]аренов 2 и 3 с диэтиленгликолем.

Для оптимизации условий синтеза нами была проведена оценка влияния различных условий на распределение выходов продуктов на примере монокраунов-3. Возрастание температуры до 80ВС приводит к снижению выходов обоих продуктов. Это может быть вызвано конкурирующей реакцией С-Вг фрагментов и находящегося в избытке трифенилфосфина с образованием фосфониевых солей. Возрастание времени реакции (с 1.5-2 ч до 1-2 дней) приводит к увеличению количества поданда в реакционной смеси. Это можно объяснить тем, что реакция является равновесной и с увеличением времени реакции образование термодинамически более устойчивого продукта становится преобладающим. По-видимому, макроциклизация является кинетически контролируемым процессом, в то время как образование открытоцепных продуктов протекает в условиях термодинамического контроля. Поэтому факторы, увеличивающие скорость реакции, будут способствовать макроциклизации. В частности, большой избыток гликоля и системы ТРРЛЭЕАО обеспечивает возрастание выхода тиакаликскраунов (табл. 3).

Таблица 3.

Влияние условий реакции на распределение выходов краун-эфира и поданда (выделенных в чистом виде).

Температура, •с Время, ч Соотношение глн1сол1.:(ТРРЛ)ЕЛ1)):2,3 Выход 11, % Выход 16, %

№1 Ю=1 20 1.5 1.5:3:1 43 (На) 27 (16а)

20 24 1.5:3:1 25 (11а) 25 (16а)

Па2 20 2 3:6:1 46(11Ь) 10(1бЬ)

20 48 3:6:1 27 (11Ь) 32 (1№)

80 2 1.5:3:1 10 (11Ь) -

Хорошо известно, что выход продуктов макроциклизации зависит от нескольких факторов. Основным фактором является пространственная и энергетическая комплементарность реагирующих молекул. В нашем случае, эффективность образования циклического краун-эфирного фрагмента должна зависеть от структуры олигоэтиленгликоля (в первую очередь, от числа оксиэтильных фрагментов).

Анализ табл. 4 показывает, что изученная реакция является весьма чувствительной к числу оксиэтильных фрагментов в глнколях. В случае

триэтиленгликоля наблюдалось образование только циклических продуктов с высокими выходами (около 60%), в то время как открытоцепные производные в реакционной смеси не были зафиксированы. Вовлечение в подобную реакцию более длинно- или короткоцепных гликолей приводит к образованию смеси. На основании данных молекулярного моделирования, такой результат можно объяснить комплементариостыо реакционных центров триэтиленгликоля и тнакаликсарена.

Таблица 4.

Влияние размера спейсера (олигоэтиленгликолей) на распределение выходов краун-эфиров и других продуктов.

Т,'С t>4 Соотпошение гл п ко л ь: (TPP/DEAD J: 2 3 Выходы 1215, % Выходы 17-20, %

11=1 т-2 20 2 2:4:1 60 (12а) -

т=3 20 3 1.5:3:1 32 (13а) 28 (17а)

20 3 3:6:1 36 (13а) 32 (17а)

т=4 20 3 3:6:1 30 (14а) Следы (18а)

т=5 20 3 3:6:1 29 (15а) 3 (19а+20)

11=2 т=2 20 2 2:4:1 61 (12Ь) -

ш=3 2« 2 2:4:1 26(131» 10 (17Ь)

20 2 3:6:1 23 (13Ь) -

га=4 20 3 3:6:1 23 (14Ь) 2 (18Ь)

т=5 20 3 3:6:1 20 (15Ь) 1 (19Ь)

Следует отметить, что при увеличении длины олигоэтиленгликольного фрагмента (пента- и гексаэтиленгликоль) появляется возможность образования продуктов межмолекулярной сшивки тиакаликсаренов, поскольку в данном случае трет-бутильные группы создают меньше стерических препятствий для образования б истиака л и кс [4] аре но в, находясь на большем расстоянии от реакционного центра. В ходе синтеза дибромэтокснтнакаликс[4]монокрауна-7 15а, наряду с образованием бистиакаликс[4]арена 19а, наблюдается также образование побочного соединения -тиакаликс[4]монокрауна 20 в стереоизомерной форме конус. Появление данного продукта в реакционной смеси также может бьпъ обусловлено отсутствием стерических затруднений. Таким образом, при короткой длине оксиэтильной цепи (ди-, три- и тетраэтиленгликоль) образуются продукты внутримолекулярной функционализащш, а при большей длине (пента- и гексаэтиленгликоль) наблюдаются также и межмолекулярно сшитые продукты.

Структура и индивидульность полученных соединений была установлена комплексом физических методов (ряд гомо- и гетероядерных корреляционных ЯМР-экспериментов - 1D/2D DEPT, COSY, HSQC и НМВС, ПК-спектроскопия, MALDI TOF масс-спектрометрия, температура плавления, элементный анализ). Выводы о

пространственной структуре соединений основаны на оценках ЯЭО (Ю ОРБОКОЕ). Так, например, для соединений И и 16 'Н ЯМР спектры продуктов соответствуют структуре с высокой степенью симметрии, то есть стереоизомерным формам либо конус или 1,3-альтернат. Однако ЯЭО между протонами метиленовых и трет-бутильных групп и ароматических протонов тиакаликсарекового цикла (рис. 3) однозначно указывает на образование стереоизомеров 1,3-алыпернат.

Рисунок 3. Структура монокраунов-3 11 и открытоцепных продуктов 16 (пунктирными стрелками показаны характеристические ЯЭО).

Следующим этапом исследований стал синтез тиоацето-замещенных монокраунов 23-25 с использованием тиоацетата калия (схема 6). Следует отметить, что стехиометрическое количество тиоацетата калия (двукратный избыток) приводит к образованию целевых тиоацетатов 23-25 с высоким выходом, но двукратный избыток тиоацетата калия на каждый атом брома (4-кратный избыток) в реакции соединения 11а с тиоацетатом калия привел к образованию неожиданного продукта -тризамещеиного тиакаликс[4]монокрауна-3 26 в стереоизомерной форме конус с одной ацетильной группой - с выходом 16%, структура которого была охарактеризована рядом физических методов.

11

16

%

2Ас8К,РМГ 90°С,Аг

26 16%

11а: ш=1, п=1; 11Ь: т=1, п=2 12а: т=2, п=|; 12Ь: т=2, п=2 13а: т=3, п=1; 13Ь: т=3, п=2

23а: т=1, п=1; 23Ь: т=1, п=2 24а: т=2, п=1; 24Ь: т=2, п=2 25а: т=3, п=1;25Ь: т=3, п=2

Схема б.

Таким образом, в данных условиях происходит частичное деалкилирование нижнего обода, которое, по всей видимости, связано с гидролизом бромэтокси-групп, но механизм образования ацетильной 1-руппы остается пока не ясным.

В табл. 5 приведены выходы целевых тиоацетатов 23-25. Во всех случаях они превышают 80%, что подтверждает правильность выбранного подхода. Как и при получении частично замещенных тиоацето-производных тиакаликс[4]арена 4-7, роцссс выделения целевого продукта заключается в удалении диметилформамида при пониженном давлении и промывании осадка мегаполом.

Таблица 5.

Выходы тиоацетатов 23-25

Соединении 23-25

п=1 п=2

т=1 т=2 т=3 т=1 т=2 1н=3

Выходы, % 83 (23а) 85 (24а) 81 (25а) 80 (23Ь) 91 (24Ь) 80 (25Ъ)

Для синтеза тиол-замещенных тиакаликс[4]монокраунов были проведены реакции соответствующих тиоацетатов с избытком гвдразингидрата. В случае 3-тиоацетопропоксптиакаликс[4]монокрауна-3 23Ъ был получен тиол 27 с высоким выходом (80%) (схема 7). Взаимодействие дитиоацетоэтокситиакаликс[4]монокрауна-3 23а с гидразингидратом (схема 7) приводит, как и в случае дизамещенных тиакаликс[4]аренов, к продукту деалкшшроаания - тиакаликс[4]монокрауну-3 28 в етереоизомерной форме конус с выходом 87%.

Схема 7.

Далее была исследована реакция дизамещенных тиоэфиров 9 с три- и тетраэтиленгликолями (схема 8).

9a:n=l;R = Me 9b:n=l;R = Bz 9«n=2;R = Et

29a: m=l,n=l;R = 29b:m=l,n=*l;R = 29c m=l, R " 30a: m=2,n-l; R3 30b: m-2, n«=l;R = 30c: m=2, n=2; R -

проведена при соотношении

Схема 8.

Первоначально, реакция была ........................

(TPP/DEAD):T(TT)EG:9 = 4:2:1, однако по данным ТСХ в реакционной смеси в этом случае оставались следы исходных тиоэфиров, поэтому избыток был увеличен до 8:4:1. В отличие от синтеза бром-содержащих тиакаликс[4]монокраунов-4(5), в реакции с тиоэфирными аналогами чистые продукты 29, 30 были выделены без проведения колоночной хроматографии осаждением из метанола. Структура полученных соединений была установлена рядом физических методов (ЯМР, ИК-спектроскопия, MALDITOF масс-спектромегрия).

3. Синтез конъюгатов л-«1/>е/н~бутн.1таакаликс[4]аренов и трис-диоксиматов железа(П)

Настоящий раздел посвящен синтезу нового класса соединений -наноразмерных макрополициклических конъюгатов тиакаликс[4]монокраунов и трис-диоксимата железа(П) (рис. 4). Данные соединения содержат три типа макроциклических соединений: клатрохелат, каликсарен и краун-эфир. Таким образом, в них появляются дополнительные молекулярные полости, способные выступать в качестве «хозяев» и образовывать полиядерные и гетеротопные комплексы для создания молекулярных устройств. Варьирование природы спейсерных групп позволяет в широких пределах подстраивать вновь создаваемую полость под заданного гостя.

я

0 Л Д-0(СН^Н,01.4

I 31

Рисупок 4. Стратегия синтеза конъюгатов монореберного дихлор-трис-диоксимагга железа(П) 31 и тиакаликс[4]монокраунов в стереоизомерной форме 1,3-шьтернат.

В последние годы в органической химии широко используется технология микроволнового облучения для ускоренного и более равномерного нагревания реакционных систем, что позволяет резко сократить время реакции и повысить суммарный выход продуктов, не используя большие избытки реагентов, в результате чего снижается количество отходов II выполняются основные положения «зеленой химии». Поэтому реакция тиол-замещенного тнакаликс[4]мопокрауна с трис-диоксиматом железа(П) была проведена в условиях обычного нагревания с перемешиванием и в условиях микроволнового облучения (схема 9, табл. 6). В условиях обычного нагревания, суммарный выход продуктов составил 31% после 20 часов перемешивания. В условиях микроволнового синтеза, через 10 минут после начала реакции конверсия тиола составила 80%. В результате были получены коныогаты 32 состава 1:1с 42% выходом и 33 состава 1:2 с 5% выходом.

р

Схема 9.

Таблица б.

Сравнение выходов продуктов реакции тиакаликс[4]монокрауна 27 и трис-диоксимата железа(П) 31, проведенной при различных режимах нагревания

Вид нагревания Время, ч Выходы продуктов, %

32 | 33

Обычное с перемешиванием 20 31

Микроволновое 0.2 42 | 5

Возможно, более низкий выход конъюгата 33 состава 1:2 вызван более низкой реакционной способностью второго атома хлора, в результате чего в реакционной смсси преобладает коныогат 32 состава 1:1. Установление структуры контлогатов было проведено на основании ЯМР-спектроскопии на ядрах 'Н, 13С, ЦВ и l9F, рядом ЯМР-эксперименгов (1D TOCSY, 2D HSQC, 2D НМВС, 1D ROESY), а также MALDI TOF масс-спектрометрии.

4. Оценка комплексообразующей способности тиакаликс[4]монокраунов и способности серосодержащих производных тиакаликс[4]арепа формировать плетен на границе раздела фаз

Нами была проведена оценка комплексообразующей способности краун-эфирных лигандов по отношению к катионам щелочных металлов методом жидкостной экстракции по пнкратной методике в системе вода-дихлорметан. Полученные результаты представлены в табл. 7 и рис. 5.

Таблица 7.

Степени экстракции (£, %) катионов щелочных металлов краун-эфирными

лигандами 11-13 по пикратной методике.

Соединения Катионы

Li Na К Rb Cs

11а 4.9 7.9 9.1 7.7 5.6

!1Ъ 9.2 8.6 3.8 0 14.4

12а 3.6 0.2 1.1 6.4 8

12Ь 2.6 0 0 4.2 8

13а 0.7 2.9 53.5 51.4 22.6

13Ъ 11.2 0 49.8 44.9 23.2

Условия эксперимента: [11-13L = КГ* моль-л"', [MPic]0 = 5.0-КГ3 моль*л"1; рН = 13

Как видно из данных, тиакаликс-монокрауны 11 и 12 не проявляют заметную эффективность и селективность связывания катионов щелочных металлов. По всей

видимости, размер полости слишком мал для эффективного комгглексообразования данных ионов. Монокрауны 13, сшитые тетраэтиленгликольным фрагментом, заметно отличаются по экстракционной способности от соединений 11 и 12. Они проявляют не только высокую экстракционную способность по отношению к катионам щелочных металлов, но также и высокую селективность по отношению к катионам калия и рубидия.

Рисунок 5. Диаграмма степени экстракции (Б. %) катионов щелочных металлов краун-эфирными лигандами 11-13 по пикратной методике.

Представлялось интересным определить влияние природы латеральных заместителей (атомов брома) на связывающие свойства краун-эфирного фрагмента в изучаемых соединениях. Хорошо известно, что каликсарены являются аллостерическими системами, где структурные (включая информационные) изменения с одной стороны макроциклической полости могут приводить к значительным изменениям с другой. Данная особенность должна приниматься во внимание при использовании этих соединений в качестве сенсоров на твердой поверхности. Иммобилизация на поверхности может вызвать конформационные изменения в макроцикле, которые могут приводить к изменению или даже потере рецепторных свойств. Для оценки данного эффекта, было проведено сравнение экстракционной способности тиакаликскраунов 13, содержащих различные латеральные заместители, с соединениями 34 и 35 (К - метальные и иропильные заместители, соответственно), для которых ранее были определены степени экстракции катионов щелочных металлов (за исключением катиона натрия) в идентичных условиях. Было установлено (рис. 6), что в ряду метил—пропил-2-бромэтил-3-бромпропил, несмотря на существенные изменения и размере заместителей, не наблюдалось значительных изменений экстракционной способности. Таким образом, заместители, находящиеся с противоположной стороны плоскости макроцикла, не влияют на комплексообразующую способность при комплексообразовании с катионами щелочных металлов.

Рисунок 6. Степени экстракции катионов щелочных металлов лигандами 34 и 35 в сравнении с соединениями 13.

Учитывая хорошую комплексообразующую способность

тиакаликс[4]монокраунов-5 по отношению к катионам калия и рубидия, представлялось интересным оценить степень их взаимодействия с катионами редкоземельных металлов, атомные радиусы которых лежат в диапазоне между атомными радиусами натрия и калия и обладают более высокой плотностью заряда. К тому же из литературных данных известно, что лантаниды образуют устойчивые комплексы с производными классических каликс[4]аренов - каликс[4]монокраутши в стереоизомерной форме конус - и проявляют люминесцентные свойства. Полученные данные по экстракции лантанидов приведены в табл. 8 и на рис. 7.

Таблица 8.

Степени экстракции (Е, %) катионов лантанидов краун-эфирными лигандами 13 __по пикратной методике.

Соединения Катиопм

Ьа Ш ТЬ УЬ

13а 5.3 8.6 2.3 21.2

13Ь 6.6 6.1 23.1 12.1

Как видно из табл. 8 и рис. 7, катионы лантана и гадолиния слабо связываются с бром-замещенными тиакаликс|4]монокраунами 13а и 13Ь, наиболее селективно связываются катионы УЬ (с 13а) и ТЬ (с 13Ь). Полученный результат представляет большой интерес, поскольку наблюдается существенное отличие экстракционной способности 13Ь по отношению к соседним элементам лантанидного ряда, а именно ш и ть- Интересно отметить, что нзоструктурный аналог 13а обладает иной, нежели 13Ь, селективностью. В частности, в отличие от 13а наиболее эффективно связывается не ТЬ. а другой элемент лантанидного ряда - УЬ. Это указывает на

существенное влияние латеральных заместителей на экстракционную способность соответствующих каликсаренов. Полученные результаты не позволяют дать исчерпывающего объяснения наблюдаемым закономерностям, но свидетельствуют о перспективности применения данного класса соединений в качестве селективных экстрагентов в ряду лантанидов, в частности, близких по размерам Ат/Еи и других пар.

Катионы

Рисунок 7, Степени экстракции (£, %) катионов лантанидов краун-эфирными лигандами 13а,Ь.

Синтезированные производные 4, 9а, 9Ь и 25Ь были исследованы в Нижегородской медицинской академии проф. Н.Б.Мельниковой и аспирантом Е.Н.Кочетковым на способность образовывать монослои на границе раздела фаз вода-воздух. Было показано, что дизамещениые тиоэфиры 4, 9а и 9Ь ожидаемо не проявили способность к образованию пленок, поскольку их структура не содержит четко обозначенной гидрофильной области. Однако координация атомов серы на нижнем ободе макроцикла с катионами металлов позволяет превратить указанные молекулы в амфифильные, поэтому при добавлении в водную субфазу нитрата серебра (0,01 М) тиоэфиры 4, 9а, 9Ь образовывали монослои с молекулярной площадью 8ц = 1.1-1.2 нм3 (близкой к величинам, установленным для различных каликсаренов в монослое - 1.1-1.3 нм2). В отличие от дизамещенных тиоэфиров, тиакаяикс[4]монокраун 25Ь имеет четко выраженные гидрофильную (краун-эфирный фрагмент) и гидрофобную области и проявляет способность к образованию стабильного моиослоя с молекулярной площадью 1.15 нм2.

Полученные монослои соединения 25Ь были перенесены на золотую подложку и визуализированы методом прерывисто-контактной атомно-силовой микроскопии к.ф.-м.н. М.К.Кадировым и аспирантом Р.А.Сафиуллиным (рис. 8а). При нанесении монослоев каликсарена 25Ь из водного раствора каталазы шероховатость поверхности возрастает и образуется пленка, повторяющая морфологию подложки, что, вероятии, свидетельствует о сильном взаимодействии каликсарена с золотом

(рис. 86). В подтверждение образования пленки на рис. 8в приведено изображение образца после снятия его части иглой кантилевера.

Рисунок 8. АСМ изображение 5 монослоев соединения 25Ь, перенесенного на поверхность золота а) из водного раствора, б) из водного раствора каталазы (0.01 г/л), в) из водного раствора каталазы (0.01 г/л) после снятия части пленки иглой кантилевера.

Таким образом, иммобилизация каталазы тиакаликскрауном 25Ь и закрепление комплекса на поверхности могут оказаться полезными для получения наногшенок, выступающих в качестве электрохимических или оптических биосенсоров.

Основные результаты и выводы:

1. Разработаны методы синтеза и получены 43 новых тетразамещенных тиакаликс[4]арен-монокраунов с терминальными бром-, тиоалкил- и тиоацето-группами в стереоизомерной форме ¡,3-апьтернат, а также тиакалике[4]монокраун-3 в стереоизомерной форме конус; открытоцепных аналогов, содержащих ди- и тетраэтиленгликолыше фрагменты; бистиакаликс[4]аренов в стереоизомерной форме /,3-апьтернат, дизамещенных и-»г;>е»м5утщ1тиакаликс[4;1аренов с тиоалкильными группами.

2. Установлен характер влияния факторов (размер олигоэтиленгликольного фрагмента, температура, время проведения реакции и соотношение реагентов) на выходы продуктов реакции дибромалкокситиакаликс[4]аренов с олигоэтиленгликолями, приводящей к образованию тиакаликс[4]монокраунов, их открытоцепных аналогов или других побочных продуктов.

3. Получен новый тип наиоразмерных полимакроциклических конъюгатов, объединяющих в своей структуре тиакаликс[4]ареновый, краун-эфирный и клатрохелатный фрагменты. Показано, что в условиях микроволнового облучения реакция образования тиакаликскраун-клатрохелатных конъюгатов протекает с большим выходом и скоростью, чем в условиях обычного нагревания.

4. Показано, что синтезированные соединения способны экстрагировать катионы щелочных металлов и ланганидов. На примере катионов щелочных металлов установлено отсутствие влияния концевых заместителей на экстракционную способность бром-замещенных тиакаликс[4]монокраунов-5, а для лантанидов наблюдается их существенное влияние.

5 Показано, что дизамещенные тиоэфирные производные тиакаликс[4]арена (в присутствии нитрата серебра) и тиоацето-замещенный тиакаликс[4]монокраун-5 образуют жесткие стабильные монослои на границе разделе вода-воздух.

Основное содержание работы изложено в публикациях:

1. Соловьева, С. Е. Тиакаликс-монокраун эфиры с терминальными функциональными группами по нижнему ободу: синтез и структура [Текст] / С. Е. Соловьева, А. А. Муравьев, Ш. К. Латыпов, И. С. Антипин, А. И. Коновалов // Докл. Акад. наук. Сер. Хим. - 2011. - Т. 438. - № 6. - С. 768-772.

2. Solovieva, S. Е. Synthesis, Structure, and Extraction Ability of Tetrasubstituted Thiacalix[4]arenes with Crown Ether Fragments on the Lower Rim [Text] / S. E. Solovieva, А. A. Muravev, R, T. Zakirzyanov, Sh. K. Latypov, I. S. Antipin, А. I. Konovalov // Macroheterocycles. - 2012. - V. 5. - No. 1. - P. 17-22. doi: 10.6060/mhc2012.111048s

3. Муравьев, А. А. Микроволновый синтез первого тиакаликскраун-клатрохелатного конъюгата [Текст] / А. А. Муравьев, С. Е. Соловьева, Ш. К. Латыпов, Я. 3. Волошин, И. С. Антипин, А. И. Коновалов // Бутлеровские сообщения. - 2012. - Т. 29. - № 3. - С.44-50.

4. Муравьев, А. А. Тиакаликс[4]арены с терминальными функциональными группами и краун-эфирными фрагментами в нижнем ободе: синтез и структура [Текст] / А. А. Муравьев, С. Е. Соловьева, Ш. К. Латыпов, И, С. Антипин, А. И. Коновалов // Молодежная научная конференция (Екатеринбург, Россия, 10-15 мая).-2011.-С. 180-182.

5. Соловьева, С. Е. Закономерности хемоселективного синтеза частично-замещенных производных п-трет-бутил-тиакаликс[4]арена [Текст] / С. Е. Соловьева, А. А. Тюфтин, А. А. Муравьев, К. А. Лысенко, А. Т. Губайдуллин, С. В. Харламов, Ш. К. Латыпов, И. С. Антипин, А. И. Коновалов // International Symposium "Advanced Science in Organic Chemistry" (Miskhor, Ukraine, June 2125). - 2010. — У42.

6. Tyuftin, А. A. Tetrabromoderivatives of thiacalix[4]arenes unsubstituted by upper rim [Text] / А. A. Tyuftin, Т. A. Rovnova, А. A. Muravev, S. V. Kharlamov, Sh. K. Latipov, S. E. Solovieva, 1. S. Antipin, А. I. Konovalov II 3rd International Summer

School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" (Ukraine, Lviv, September 6-10), Book of abstracts. - 2010. - P. 169.

7. Muravev, A. A. Synthesis of partially substituted p-tert-buthyl(thia)calixarenes [Text] / A. A. Muravev, A. A. Tyuftin, Sh. K. Latipov, K. A. Lissenko, S. E. Solovieva, T. S. Antipin, A. I. Konovalov // 3rd International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" (Ukraine, Lviv, September 610), Book of abstracts. - 2010. - P. 126.

8. Rovnova, T. A. Synthesis of disubstituted by mercapto groups (thia)calix[4]arenes [Text] / T. A. Rovnova, A. A. Muravev, S. K. Latipov, S. E. Solovieva, I. S. Antipin, A. I. Konovalov // 3rd International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" (Regensburg, Germany, September 11-15), Book of abstracts. - 2011. -P27.

9. Muravev, A. A. Synthesis of monocrown-substituted p-tert-butyl(thia)calix[4]arenes [Text] / A. A. Muravev, S. E. Solovieva, S. K. Latipov, I. S. Antipin, A. I. Konovalov // 4th International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology" (Regensburg, Germany, September 11-15), Book of abstracts.-2011.-P22.

10. Muravev, A. A. Synthesis and alkali extraction ability of monocrown-substituted p-tert-butyl(thia)calix[4]arenes [Text] / A. A. Muravev, S. E. Solovieva, S. K. Latipov, I. S. Antipin, A. I. Konovalov // International Congress on Organic Chemistry (Kazan, Russia, September 18-23), Book of Abstracts. - 2011. - P. 298.

Н.Муравьев, А. А. Гидролиз заместителей нижнего обода дистально дизамещенных тиакаликс[4]аренов [Текст] / А. А. Муравьев, С. Е. Соловьева // XI Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов НОЦ КФУ "Материалы и технологии XXI века" (Казань, Россия, 17 мая). - 2012. - С. 46.

Отпечатано в ООО «Печатный двор», г. Казань, ул. Журналистов, 2А, оф.022

Тел: 295-30-36, 541-76-41, 541-76-51. Лицензия ПД №7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 29.08.2012 г Печ.л.1,5 Заказ № К-7183. Тираж 100 экз. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Печать - ризография.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ. СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Каликс[4]арены и тиакаликс[4]арепы: синтез и структура 12 1.2. Функционализацпя каликс[4]арепа и тиакаликс[4| арена но нижнему ободу

1.2.1. Тефаалкилировапие

1.2.2. Дистальпое алкплирование 26 1.3 Серосодержащие калике[4]арены и тиакаликс[4]арены

1.3.1. Тетразамещение по фенольным гидроксильным группам

1.3.2. Дпзамещенные по фенольным гидроксильным группам серосодержащие калпке|4|арены и тиакаликс[4]арены

1.3.3. Введение серосодержащего заместителя в нара-положсипе верхнего обода каликсаренов

1.3.4. Своиава серосодержащих каликс[4]аренов 36 1.4. Калпкс[4]крау1!ы и '1 пакалпкс14]крауны: сшпез и свойства

1.4.1. Введение краун-чфпрного фрагмента в нижний обод калпкс|4]арена и тиакалпкс[4 [арена

1.4.2. Комплексообразч ющис слоиста калпкс(4]краунов и тпакалпкс[4]краупов

Глава 2. Синтез и структура новых заметенных по нижнему ободу тиакалнкс[4|краунов и их коньки атов с клатрохелатами (Обсуждение результатов)

2.1. Сшпез серосодержащих дизамещеиных /7-ш/?е/;?-бу1Илтпа1салш<с[4]аренов

2.2. Синтез тпакалике[4|монокраунов

2.2.1. Спите? бром-замещенных тиакадикс[4]монокраунов

2.2.2. Синтез Iиоанего-замещенных тиакаликс|4|монокраунов

2.2.3. Синтез 1 пол-замещепного тпакалпкс^монокрауиа

2.2.4. Синтез тпоалкил-замещенных I иакаликс[4]мопокраупов

2.3. Синтез и структура гпакалпкс|4]мопокраун-клатрохелатнь1х конъкматов

2.4. Изучение комплсксообразования бром-замещенных тиакаликс[4]мопокраупов с катионами щелочных металлов и ланганидов 107 2.5. Изучение самоорганизации серосодержащих тнакаликс|4]арснов па границе раздела фаз

Глава 3. Экспериментальная часть

Актуальность гсмы. Одним из шпенспвпо развивающихся в настящее время направлений в орншпческой и сунрамолекулярной химии являеюя разрабо1ка и исследование cboi'icib наноразмерных молекулярных и супрамолекулярпых chcicm. Ьлаюдаря уникальным свойствам молекулярных chcicm, присущим паноуровшо, полтоппые рецепюры, имеющие в своем сосите несколько ковалемi по-связанных макроннклических сiр>Kiy р. предс1авляк)1ся персиекгивными для создания новых ма1сриалов и > с ipoiicгв.

Наиболее эффективная cipaieimi получения подобных chcicm - "снизу вверх" - заключаем в обьедипеиии подходящих cipyKiypni.ix блоков. Тефазамещеиные i пакалпкеарены в с1ереоизомерной форме I .З-ачьтериат блаюдаря симметричному расположению замееппелей опюсшслыю плоскоеш макроцикла являю(ся перепек i ивными сосдпшпельпыми блоками для консфупрованпя наномагерпалов как за счс1 ковалентых, пж и пековалешных взаимодепа вин. Такой соедини юльным фрагмеш може1 бьпь зффекшвно применен для обьедпненпя в одной наномолекуле двух макроппклнческих шипформ. обладающих взаимодополняющими функциями (например, рецешорноп и сшпальмой, преобразующей и аккумулирующей и кд ) и расположенных ближо дру! к ;ipyiy (1-2 им). что пойк>ляс1 им лффемшшо взапмодейептвап, Олекфонный перенос, знергeiичеекпй обмен и т.д.).

Хорошо пзвесшы коныокиы калике[4]аренов в конформацип 1,3-ачыпериат с краун-зфпрамп, коюрые обладаюi уникальной способнойыо к селекшвному связыванию кашонов мепиьпов в зависимосш oi величины крауп-')фирною фрагмент. При этом iipoiивоположная сюропа 1,3-алыперната можем бьпь использована для введения новой макроциклпческой платформы за ечем ковалей того связывания либо функциональных групп, обеспечивающих нековалемшое связывание с друюи молекулой или поверхностью. С пой ючки зрения кла1рохелап>1 макробпцнклпчеекпе соединения с попом ме/алла. инкапсулированным в ipexMcpuyio полос п> лтанда. коюрые харак1ери$ую1ся высокой химической устойчивое 1ыо. наличием ошически и редокс-акл iibhoi о меиитлонсн ipa. способное i ыо к иммобилизации на поверхносш подложки меридианалыюй пли аксиальной плоскостями - предоавлякися ппiереепым обьекюм для создания полифункциональных паносисiем.

Объединение макроциклов ipex пшов - каликсаренов. краун-)фпров и lüiaipoxejiaioB, позволт создавап, наноразмерные молекулярные смруклуры. обьеднняющпе привлека1ельные свойства сосчавляющих их ефошельных блоков.

В частности, такие конъюгаты могут представлять интерес для создания паноразмерных материалов для сенсорных устройств. '>лементов молекулярной ■электроники, функциональных напоплепок и покрытий, супрамолекуляриых ансамблей и устройств.

Целью работы является разработка методов синтеза и установление структурных факторов, влияющих на образование стерео! номеров заметенных по нижнему ободу тпакаликс-краунов с терминальными функциональными группами, способных к образованию коныогатов с полимакроцикламп. а также к иммобилизации па подложках и образованию пленок.

Научная новизна работы.

• Разработаны методы синтеза и получены 43 новых соединения: 1етразамещенные тиакаликс[4]арен-монокрауны с терминальными бром-, тиоалкил- и тиоацето-групиами в стереопзомерной форме 1,3-альтернат: их открытоцеппые аналоги, содержащие ди- и тетраэтиленглнкольные фрагменты; бистиакаликс[4]арены в сгереоизомерпой форме /,3-алыиериаш.

• Установлено влияние размера олигоэтиленгликольного фра! мента, температуры, времени проведения реакции и соотношения реагентов на выходы продуктов реакции макроциклизации - тпакалике[4]моиокраунов - п открытоцепиых аналоюв в реакции дибромалкоксигиакаликс[4]ареиов с олиготгиленгликолями.

• Разработаны методы сишеза и впервые получены дизамещеиные п-трет-бу I плтпакалике|4|арены с пюэфирными группами; неспмметрично-дизамещенный 5.11,17.23-тетра-///ре/;г-бутил-25-(3-тиоаиетопропокси),27-(3-бромпропокси)-26,28-дигпдроксп-2.8.14.20-тетратпакалпкс[4]арсн; трпзамещепиый 5.11.17,23-тетра-////;е/;г-бутт1л-25.26.27-трп-(3-этилтиопропокси)-28-гидрокси-2.8.14.20- ге гра I пакадпкс|4 [арен; бистиакаликс[4]арен, сшитый дисульфидпым мостиком; новый трпзамещепиый тпакаликс[4]мопокрауп-3. содержащий ацетил1>пую группу, в стереоизомерноп форме конус; а также тпакадпкс[4|мопокра) п-3 в стсреоизомериой форме конус.

• Разработан метод синтеза и получены первые представители коныогатов тиакалпкс[4]монокрауна и клатрохелата.

• Показано, что в условиях микроволновою облучения реакция образования пшкалпкскраун-клафохелашых коныогаюв прсчекае; с большим выходом, чем в условиях обычною ширевания.

• Показано, чю зффекпизносчь и селек! ивносгь зксгракции катионов щелочных мешллов сшпезированнымн бром-замешенными 1иакаликс[4|монокраунами меняется в зависимости 01 размеров олштптилешликольного фршмеша и не зависти 01 длины мептленовою спенсера в бромалкильном замес пчеле. Показано, чю )ффекч1внос1ь и селективное п, экстракции кашопов лашанидов бром-замешенными 1пакалпкс[4]монокраунами-5 зависит от размера бромалкнльных замес пп елей.

• Показано, что пюацею-замещенныи шакаликс[4|монокраун-5 способен к образованию пленок Леш мюра-Ьлоджеп на границе раздела вода воздух, а дисыльно дизамещенные июлфиры 1 иакаликс[4]арепа образую! стабильные монослои в ирису 1СIвии шпра1а серебра.

Прак!ическаи значимоеIь заключается в разрабо1ке меюдов епшеза ряда новых полностью и часшчно ф\ пкцпонализпрованпых ч1акаликс|4]арепов в етереоп зомерных формах конус п 1.3-ачыпернат, установлении условии преимущественною образования шакачпкекраун-эфиров или их опфыюцепных аналогов, а кжже в разрабоп<е меюда сшпеза новою класса соединении -полимакроцикличеекпх коныо1аюв тпакаликс[4]мо1юкраунов и клафохслаюв. Среди сшпезпрованных тиакаликс[4]монокраунов были обнаружены селекшвиые и эффективные л<ефл1ешы кашоиов калия, рубидия. 1ербия и ипербпя. Дистлыю замещенные пюзфпрные производные пшкаликс[4|арена в прпсу1с1впп тирант серебра, а 1акже серосодержащие тиакаликс[4]монокрау ны образуют устойчивые монослои па транпце раздела фаз вода воздух и являю 1ся перспективными для создания нанопленок на пзердых новерхпос 1ях.

Личный вклад соискателя. Авюр диссертации принимал учасше в постановке задач, решаемых в диссертационной рабо1е. экспериментальной рабо1е по синтезу, установлению структуры. проведению и обработке данных различными меюдами ЯМР и УФ-сиектроскоппи новых соединений, проведению и обработке резулыаюв по эксфакипп. в обсуждении, систематизации и обобщении полученных результатом, и написании статей, представлении докладов по теме диссертации на конференциях различного уровня.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

International Symposium "Advanced Science in Organic Chemistry" (ASOC Crimea 2010). Miskhor. Ukraine. 2010: 3rd International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology". Lviv, Ukraine, 2010; Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов НОЦ КГ'У. Казань. 2011. 2012; XIV Молодежной Научной конференции, г. Екатеринбург. 2011: 4th International Summer School "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology". Rcgensburg. Germany. 2011: International Congress on Organic Chemistry. Kazan. Russia. 2011; Итоговых научных конференциях ИОФХ им. А.Е. Арбузова (2011 и 2012 гг.); 25th International Symposium on the Organic Chemistry of'Sulfur (1SOCS-25), Cz^stochowa, Poland, 2012; 6th International Symposium "Supramolecular Systems in Chemistry and Biology", Strasbourg. France. 2012.

Публикации. Flo материалам диссертации опубликованы 4 статьи, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. а также 11 тезисов докладов в материалах различных конференций и симпозиумов.

Работа выполнена в лаборатории химии каликсаренов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН, является частью исследований в соответствии с научным направлением Института по государственным бюджетным темам "Закономерности процессов самоорганизации и распознавания с участием макроциклических соединений циклофановой природы и создание наноразмерных систем и устройств с различными функциональными свойспшми" (№ госрегистрации 0120.803973) и "Дизайн реценторных и амфнфильных макроциклических соединений и создание многофункциональных супрамолекулярных структур и наночастиц" (№ госрегистрацпи 01201157530). Работа поддержана грантами президента РФ для поддержки ведущих научных школ (Mil 1-3769.2008.3. НШ-4522.2010.3. HI 11-4301.2012.3). Российским фондом фундаментальных исследований (08-03-00399 «Новый класс металлокомилексов -коныогаты клатрохелатов и каликсаренов»; 11-03-00985 "Дизайн и синтез новых типов паноразмерпых супрамолекулярпых систем на основе конъюгатов тиакаликс[4|ареиов с клатрохелатами и краун-эфпрами"). программой №6 ОХММ РАН "Химия и физпко-химия супрамолекулярпых систем и атомных кластеров", молодежным гратом в рамках Научно-образовательного центра КФУ "МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА" 2008 г.

Объем и структура работы. Диссертационная рабок! изложена на 152 страницах нечашого текста, содержит 12 таблиц и 58 рисунков и состоит из введения, грех глав, основных результатов, выводов и списка литературы, включающего 153 ссылки на отечественные и зарубежные работы.

1. Iki, N. Synthesis of p-tert-Butylthiacalix4]arene and its Inclusion Property [Text) / N. Iki, C. Kabuto. T. Fukushima. II. Kumagai, II. I akcya, S. Miyanari. T. Miyashi, S. Miyano //Tetrahedron. 2000. - V. 56. - P. 1437-1443.

2. Lhotak, P. Chemistry of Thiacalixarenes / P. Lhotak // Eur. J. Org. Chem. 2004. -P. 1675-1692.

3. Morohashi, N. Thiacalixarenes / N. Morohashi. F. Narumi. N. Iki. T. Hattori. S. Miyano/Chem. Rev. 2006. - V. 13.-P. 5291-5316.

4. Sone. T. Synthesis and Properties of Sulfur-Bridged Analogs of p-lert-Butylcalix4]arene [TextJ / T. Sone, Y. Ohba. K. Moriya, H. Kumada. K. I to // Tetrahedron. 1997. - V. 53. -P. 10689-10698.

5. Kon, N. Synthesis of />/e/-/-butyIthiacalixn]arenes (n=4, 6, and 8) from a sulfur-bridged acyclic dimer of />tevY-butylphenol [Text] / N. Kon, N. Iki, S. Miyano // Tetrahedron Lett. 2002. - V. 43. - P. 223 1 -2234.

6. Patel, M. H. Microwave assisted synthesis of Thiacalix/?.arenes [Text] / M. H. Patel, P. S. Shrivastav // J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2009. - V. 63. -P. 379-382.

7. Patel, M. H. Genesis of thiacalixarcnes: a one-pot highly efficient synthesis of FC4A Text. / M. H. Patel, V. B. Patel, P. S. Shrivastav // Tetrahedron Lett. -2008.-V. 49.-P. 3087-3091.

8. J Zeller, J. Alkali-Metalated Forms of Thiacalix4.arenes [Text] / J. Zeller, U. Radius // Inorg. Chem. 2006. - V. 45. - P. 9487-9492.

9. Schuhle. D. T. Metal binding calixarenes with potential biomimetic and biomedical applications Text] / D. T. Schuhle. J. A. Peters, J. Schatz // Coord. Chem. Rev. 201 1. - V. 255. - Nos. 23-24. - P. 2727-2745.

10. Agrawal. Y. K. Analytical applications of thiacalixarenes: A Review Text] / Y. K. Agrawal. .1. P. Pancholi // Indian J. Chem., Sect. A: Inorg. Bio-inorg., Phys. Theor. Anal. Chem. 2007. - V. 46. P. 1373-1382.

11. Baldini. L. Calixarene-based multivalent ligands TextJ / L. Baldini, A. Casnati, F. Sansone, R. Ungaro // Chem. Soc. Rev. 2007. - V. 36. - P. 254-266.

12. Mutihac. L. Calixn]arenes as Synthetic Membrane Transporters: A Minireview [Text] / L. Mutihac // Anal. Lett. 2010. - V. 43. - P. 1355-1366.

13. Katagiri, H. Pd(II) Complexes with thiacalix4]-arene and -aniline: subtle, but distinct influences of phenol and aniline units on the 3-D structure [TextJ // I I. Katagiri. N. Morohashi, N. Iki, C. Kabuto, S. Miyano // Dalton Trans. 2003. - P. 723-726.

14. Hirata, K. Syntheses and structures of mono-, di- and tetranuclear rhodium or iridium complexes of thiacalix4]arene derivatives [ Text] / K. Hirata, T. Suzuki. A. Noya. I. Takei, M. Hidai // Chem. Commun. 2005. - P. 3718-3720.

15. Goren, Z. Multiple Reductive Cleavage of Calixarene Diethyl Phosphate Esters: a Route to l"|metacyclophancs [Text] / Z. Goren, S. E. Biali // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1,- 1990.-P. 1484-1487.

16. Katagiri. H. Calix4]arenes Comprised of Aniline Units [Text] / H. Katagiri, N. Iki, T. Hattori, C. Kabuto, S. Miyano // J. Am. Chem. Soc. 2001. -V. 123.-P. 779-780.

17. Jose, P. Lower-Rim Substituted Calixarenes and Their Applications Text] / P. Jose, S. Menon // Bioinorg. Chem. Appl. 2007. - V. 2007. - 16 p.

18. Matsumiya, H. Acid-base properties of sulfur-bridged calix4]arenes [Text] / H. Matsumiya, Y. Terazono, N. Iki, S. Miyano // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. -2002.-P. 1166-1172.

19. Iwamoto, K. Conformations and Structures of Tetra-O-alkyl-p-tert-butylcalix4]arenes. How Is the Conformation of Calix[4]arenes Immobilized? [Text) / K. Iwamoto, K. Araki, S. Shinkai // J. Org. Chem. 1991. - V. 56. - P. 4955-4962.

20. Lhotak, P. Alkylation of thiacalix4Jarenes [Text] / P. Lhotak. M. Himl, I. Stibor, I I. Petrickova // Tetrahedron Lett. 2002. - V. 43. - P. 9621-9624.

21. Himl. M. Stereoselective alkylation of thiacalix4]arenes [Text] / M. Himl. M. Pojarova, I. Stibor, J. Sykora. P. Lhotak // Tetrahedron Lett. 2005. - V. 46. -P. 461-464.

22. Zlatuskova, P. Novel anion receptors based on thiacalix4]arene derivatives [Text] / P. Zlatuskova, I. Stibor, M. Tkadlecova. P. Lhotak // Tetrahedron. 2004. -V. 60. - P. 11383-11390.

23. Nayak, S. K. Microwave-assisted synthesis of 1.3-dialkyl ethers of calix4]arenes: application to the synthesis of cesium selective calix[4]crown-6 ionophores [Text] / S. K. Nayak, M. K. Choudhary // Tetrahedron Lett. — 2012. — V. 53.-P. 141-144.

24. Dudic, M. Calixarene-bascd metalloporphyrins: molecular tweezers for complexation of DABCO / M. Dudic, P. Lhotäk, H. Petriekova, I. Stibor, K. Lang, J. Sykora // Tetrahedron. 2003. - V. 59. - P. 2409-2415.

25. Mitsunobu. O. The use of Diethyl Azodicarboxylate and Triphenylphosphine in Synthesis and Transformation of Natural Products Text. / O. Mitsunobu// Synthesis. 1981.-No. l.-P. 1-28.

26. Swamy. K. C. K. Mitsunobu and Related Reactions: Advances and Applications Text] / K. C. K. Swamy, N. N. B. Kumar. E. Balaraman, K. V. P. P. Kumar // Chem. Rev. 2009. - V. 109. - P. 2551 -2651.

27. Bitter, I. An expedient route to p-tert-butylthiacalix4]arene 1.3-diethers via Mitsunobu reactions [Text] /1. Bitter. V. Csokai // Tetrahedron Lett. 2003. - V. 44.-P. 2261-2265.

28. Grün. A. Selective O-alkylations with glycol chlorohydrins via the Mitsunobu reaction. A versatile route to calix4]- and Ll'-binaphthocrowns [Text] / A. Grün. E. Köszegi. I. Bitter // Tetrahedron. 2004. - V. 60. - P. 5041-5048.

29. Bhalla, V. Stereoselective synthesis of all stereoisomers of vicinal and distal bis(<9-2-aminoethyl)-/>/i?r/-butylthiacalix4|arene [Text] / V. Bhalla, M. Kumar, T. Hatlori, S. Miyano // Tetrahedron. 2004. - V. 60. - P. 5881-5887.

30. Parola, S. Recent Advances in the Functionalizations of the Upper Rims of Thiacalix4]arenes. A Review [Text] / S. Parola. C. Desrochcs // Collect. Czech. Chem. Commun. 2004. - V. 66. - P. 966-983.

31. Morohashi. N. Synthesis of All Stereoisomers of Sulfinylealix4Jarenes [Text] / N. Morohashi, H. Katagiri, N. Iki, Y. Yamane, C. Kabuto, T. Hattori, S. Miyano // J. Org. Chem. 2003. - V. 68. - P. 2324-2333.

32. Li. Х.-М. Catalytic Microcontact Printing without Ink Text] / X.-M. Li, M. Péter. J. Huskcns, D. N. Reinhoudt // Nano Lett. 2003. - V. 3. - No. 10. - P. 1449-1453.

33. Witt, D. Applications, Properties and Synthesis of oo-Functionalized n-Alkanethiols and Disulfides the Building Blocks of Self-Assembled Monolayers TextI / D. Witt. R. Klajn. P. Barski. B. A. Grzybowski // Curr. Org. Chem. -2004.-V. 8.-P. 1763-1797.

34. Metal Ions in Toxicology: Effects, Interactions, Interdependences (Metal lorn in Life Sciences) / A. Sigel, H. Sigel, R. К. O. Sigel. Eds. 2011. - V. 8. -Cambridge: Royal Society of Chemistry. 496 p.

35. Szlag, D. C. Recent advances in ion exchange materials and processes for pollution prevention Text] / D. C. Szlag, N. J. Wolf // Clean Technol. Environ. Policy. 1999.-V. 1,-P. 117-131.

36. Yordanov, A. T. Synthesis of Heavy Metal Ion Selective Calix4]arenes Having Sulfur Containing Lower-Rim Functionalities [Text] / A. T. Yordanov. J. T. Mague, D. M. Roundhil // Inorg. Chem. 1995. - V. 34. - No. 20. - P. 50845087.

37. Yordanov. A. T. Calixarenes Derivatized with Sulfur-Containing Functionalities as Selective Extradants for Heavy and Precious Metal Ions Text] /A. T. Yordanov, B. R. Whittlesey, D. M. Roundhill // Inorg. Chem. 1998. - V. 37.-P. 3526-3531.

38. Zhao, B.-T. Synthesis and Structure of Thiacalix4]Arene Derivatives Bearing Thiadiazole Functional Groups at Lower Rims [Text] / B.-T. Zhao, Z. Zhou, Z.-N. Yan // Ileterocyclcs. 2007. - V. 71. - No. 10.-P. 2211-2218.

39. Omran, A. O. Synthesis and Characterization of New Thiacalix4]arenes Bearing Semicarbazide and Thiosemicarbazide Fragments at the Lower Rim [TexlJ / A. O. Omran // Chin. J. Chem. 2009. - V. 27. - P.1937-1941.

40. Zeng, X. Novel bis(phenylselenoaIkoxy)calix4]arene molecular tweezer receptors as sensors for ion-selective electrodes [Text] / X. Zeng, X. Leng, L. Chen, H. Sun, F. Xu, Q. Li, X. He, Z.-Z. Zhang // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. -2002.-P. 796-801.

41. Wang, I I. Synthesis and cationic selectivity studies of novel calix4]arene derivatives containing heteroatom at the lower rim [Text] / IL Wang, Z. Li, Y. Liu // Sei. China. Ser. B: Chem. 2007. - V. 50. - No. 5. - P. 654-659.

42. Arduini, A. Recognition of quaternary ammonium cations by calix4|arene derivatives supported on gold nanoparticles [Text] / A. Arduini, D. Demuru, A. Pochini, A. Secchi // Chem. Coinmun. 2005. - P. 645-647.

43. Li, II. Calixarene capped quantum dots as luminescent probes for Hg2r ions Text] / H. Li. Y. Zhang, X. Wang, D. Xiong, Y. Bai // Mater. Lett. 2007. V. 61. -P. 1474-1477.

44. Zhao, B.-T. Synthesis and electrochemical behavior of a model redox-active thiacalix4]arene-tetrathialulvalene assembly [Text] / B.-T. Zhao, Z. Zhou, Z.-N. Yan, E. Belhadj, F. Le Derf, M. Sallé // Tetrahedron Lett. 2010. - V. 51. -P. 5815-5818.

45. Lee, J. K. Rapid Metal Ions Shuttling through 1.3-Alternate Thiacalix4.crown Tubes [Text] / J. K. Lee, S. K. Kim, R. A. Bartsch, J. Vicens. S. Miyano, J. S. Kim // J. Org. Chem. 2003. - V. 68. - P. 6720-6725.

46. Тюфтин. А. А. Синтез новых замещенных по нижнему ободу серосодержащих производных тиакаликс4]арепов п их конъюгатов с клафохелатами / А. А. Тюфтин // Дисс. канд. хим. наук. Казань. - 2009.

47. Chen, H., Comparative Study of Protein Immobilization Properties on Calixarene Monolayers Text] / H. Chen, M. Lee, S. Choi, J.-H. Kim, H.-.I. Choi, S.-H. Kim, J. Lee, K. Koh // Sensors. 2007. - V. 7. - P. 1091 -1107.

48. Kulesza, J. Calixthioamides as Ionophores for t ransition- and Fleavy-Metal Cations Text] / J. Kulesza, M. Bochehska // Eur. J. Inorg. Chem. 2011. - P. 777-783.

49. Koh, K. N. Molecular Design of Hard-Soft Ditopic Metal-Binding Sites on a Calix4]arene Platform [Text] / K. N. Koh. T. Imada. T. Nagasaki. S. Shinkai // Tetrahedron Lett. 1994. - V. 35. - P. 4157-4160.

50. Lu, J.-Q. A new solid-state silver ion-selective electrode based on a novel tweezer-type calixarene derivative Text] / J.-Q. Lu. D.-W. Pang, X.-S. Zeng. X.W. He // J. Electroanal. Chem. 2004. - V. 568. - P. 37-43.

51. Yamamoto, H. Regioselectivc synthesis of 1,2- and 1,3-bridged calix4]crowns. What are the factors controlling the regioselectivity? ['fext] / H. Yamamoto, T. Sakaki, S. Shinkai // Chem. Lett. 1994. - P. 469-472.

52. Ferguson, G. 1,2-Bridged calix4]arene monocrowns and biscrowns in the 1,2-alternate conformation [Text] / G. Ferguson, A.J. Lough, A. Notti, S. Pappalardo, M.F. Parisi. A. Petringa // J. Org. Chem. 1998. - V. 63. - P. 97039710.

53. Lamare, V. X-ray Crystal Structures and Molecular Modeling Studies of Calix4]dibenzocrowns-6 and Their Alkali Metal Cation Complexes [Text] / V. Lamare, J.F. Dozol, F. Ugozzoli, A. Casnati, R. Ungaro // Eur. J. Org. Chem. -1998.-P. 1559-1568.

54. Kumar, M. Regulation of metal ion recognition by allosteric effects in thiacalix4]-crown based receptors [Text] / M. Kumar. A. Dhir. V. Bhalla // Tetrahedron. 2009. - V. 65. - P. 7510-7515.

55. Kumar. M. On-Off Switchable Binuclear Chemosensor Based on Thiacalix4]crown Armed with Pyrene Moieties [Text] / M. Kumar. A. Dhir, V. Bhalla // Eur. J. Org. Chem. 2009. - P. 4534-4540.

56. Kumar, M. A reversible fluorescent Hg2+/K+ switch that works as keypad lock in the presence of F~ ion Text] / M. Kumar, R. Kumar, V. Bhalla // Chem. Commun. 2009. - P. 7384-7386.

57. Kumar. M. Optical Chemosensor for Ag , Fe"' , and Cysteine: Information Processing at Molecular Level Text] / M. Kumar, R. Kumar. V. Bhalla // Org. Lett. 2011.-V. 13.-No. 3.-P. 366-369.

58. Yang, Y. Calix4]arene-dithiacrown ethers: synthesis and Potentiometrie membrane sensingof Hg" Text. / Y. Yang, X. Cao, M. Sui 'owiec. R. A. Bartsch // Tetrahedron. 2010. - V. 66. - P. 447-454.

59. Kim, S. K. Silver Ion Shuttling in the Trimer-Mimic Thiacalix4]crown Tube |Text] / S. K. Kim, J. K. Lee, S. H. Lee, M. S. Lim, S. W. Lee, W. Sim, J. S. Kim // J. Org. Chem. 2004. - V. 69. - P. 2877-2880.

60. Zhang, S. Synthesis, Self-Assembled Monolayers and Alkaline Earth Metal Ion Recognition of p-/e/7-Butylcalix4Jarene Derivatives | Text] / S. Zhang. F. Song, L. Echegoyen // Eur. J. Org. Chem. 2004. - P. 2936-2943.

61. Jung, H.-S. Electrochemical Immunosensing of GOx-labeled CRP Antigen on Capture Antibody Monolayer Immobilized on Calixcrown-5 SAMs Text] / FL-S. Jung, K.-S. Song, T. Kim // Bull. Korean Chem. Soc. 2007. - V. 28. - No. 10. - P. 1792-1796.

62. Moyer, B. A. Calixarene Crown Ether Solvent Composition And Use Thereof For Extraction Of Cesium From Alkaline Waste Solutions Text] / B. A. Moyer, R. A. Sachlcbcn, P. V. Bonnescn, D. J. Presley // US Patent 6174503. -2001.

63. Salorinne, K. Calixerowns: synthesis and properties Text] / K. Salorinne, M. Nissincn//J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2008. - V. 61. - P. 11-27.

64. Lamare, V. Experimental and theoretical study of the first thiacalixcrowns and their alkali metal ion complexes Text] / V. Lamare, J.-F. Dozol, P. Thuery, M. Nierlich. Z. Asfari, J. Vicens // J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2. 2001. - P. 1920-1926.

65. Jägerszki, G. lonophore-gold nanoparticle conjugates for Ag*-selective sensors with nanomolar detection limit Text] / G. Jägerszki, A. Grün, 1. Bitter, K. Töth. R. E. Gyurcsänyi // Chem. Cominun. 2010. - V. 46. - P. 607-609.

66. Voloshin, Y. Z. Clathrochclates: synthesis, structure and properties / Y. Z. Voloshin. N. A. Kostromina, R. K. Krämer // Amsterdam: Elsevier. 2002. - 432 P

67. Wuts, P. G. M. Greene's protective groups in organic synthesis / P. G. M. Wuts, T. W. Greene // New Jersey: Wiley. 2007. - 1110 p.

68. Akao, A. A mild and practical deprotection method for benzyl thioethers |Text] / A. Akao, N. Nonoyama, N. Yasuda // Tetrahedron Lett. 2006. - V. 47. -P. 5337-5340.

69. Holmes, В. T. Aliphatic thioacctate deprotection using catalytic tetrabutylammonium cyanide Text] // В. T. Holmes. A. W. Show // Tetrahedron. -2005.-V.61.-P. 12339-12342.

70. Tewari, N. Deacetylation of Thioacetate using Acetyl Chloride in Methanol Text] // N. Tewari, H. Nizar, A. Mane, V. George. M. Prasad // Synth. Commun. -2006.-V. 36.-P. 1911-1914.

71. Choi, J. Synthesis of Thiols via Palladium Catalyzed Mcthanolysis of Thioacetates with Borohydride Exchange Resin Text] // J. Choi, N. M. Yoon // Synth. Commun. 1995. - V. 25. - N. 17. - P. 2655-2663.

72. Kappe, С. O. Practical Microwave Synthesis for Organic Chemists / С. O. Kappe, D. Dallinger, S. S. Murphree // Weinheim: Wiley. 2009. - 299 p.

73. Stott, K. Excitation Sculpting in High-Resolution Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Application to Selective NOE Experiments Text] / K.Stott, J. Stonehouse, J. Keeler, T.-L. Hwang, A. J. Shaka // J. Am. Chem. Soc. -1995. V. 117.-P. 4199-4200.

74. ChemBio3D Ultra 12.0 CambridgeSoft Life Scicnce Enterprise Solutions (Cambridge, MA).-2010.

75. Муравьев, А. А. Микроволновый сиьпез первого тиакалпкскрауп-клатрохелатпого конъюгата Текст] / А. А. Муравьев. С. Е. Соловьева. Ш. К. Латыпов. Я. 3. Волошин, И. С. Антипин, А. И. Коновалов // Бутлеровские сообщения. 2012. - Т. 29. - № 3. - С.44-50.

76. Armarcgo, W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals / W. L. F. Armarego, C. L. L. Chai // New York: Elsevier. 2009. - 743 p.

77. Lyle, S. J. Complexometric titration of yttrium and the lanthanons—I: A comparison of direct methods Text] / S. J. Lyle. M. M. Rahman // Talanta. -1963. V. 10.-P. 1 177-1182.

78. Petty M.C. Langmuir-Blodgett films. An introduction. Text]/ M.C. Petty // Cambridge: Cambridge University Press. 1995. - P. 39-46.