В последние годы создание лекарственных препаратов на основе природного сырья вызывает большой интерес у фармацевтов. Можно перечислить следующие причины такого интереса: малая токсичность получаемых веществ, минимизация побочных действий и аллергизации, возможность более длительного применения, а также, эффективность и незаменимость некоторых лекарственных веществ [1]. Так, например, растения семейства Ивовых (Salicaceae) являются воспроизводимым сырьевым источником биологически активных веществ [масленникова] обладающих противовоспалительными, антиоксидативными и
анальгезирующими свойствами [2, 3]. Лекарственные свойства данных
растений определяются их химическим составом, большую часть которого составляют различные фенолгликозиды, которые являются производными салицина [4].
Особый интерес для создания лекарственных препаратов представляет исследование реакционной способности моноацетил фенолгликозидов, поскольку такие соединения, в отличие от неацетилированных соединений с тем же скелетом, наиболее часто встречаются в природе и по-разному ведут себя в биологических средах [5, 6]. Так, например, некоторые 2-О-ацетил фенолгликозиды содержатся в растениях семейства Ивовых и являются их маркерами, а также известны их противомикробные свойства. [7, 8]
Получение же моноацетил гликозидов из растений зависит от многих факторов, таких как сезон сбора, место сбора, условия и методы сушки [9]. Таким образом, представляет практический интерес улучшения химического синтеза ацетилированных фенолгликозидов. [10]
Ранее в работе [11], путем селективного химического синтеза в системе HCl-EtOH-CHCl3 был получен ряд природных, а также ряд новых 2-O-ацетил фенолгликозидов. Было показано, что реакция по удалению ацетильной группы в 2-О положении идет с наименьшей скорость в отличие от реакций по
удалению ацетильной группы в 3-О, 4-О и 6-О положениях для всех
рассматриваемых фенолгликозидов. Затем, в работе [12] было проведено квантовохимическое моделирование реакции, которое объяснило стабильность ацетильной группы в 2-О положении. Однако, в данной работе не был исследован механизм многостадийной реакции, а также зависимость величины активационного барьера и хода реакции от полярности растворителя.
Для дальнейшего исследования многостадийности реакции этанолиза 2, 3, 4, 6-тетра-О-ацетил фенолгликозида в среде HCl-EtOH необходимо
построить общую схему реакции с учетом влияния полярности среды.
Таким образом, целью данной работы является квантовохимическое построение общей схемы реакции этанолиза полностью ацетилированного фенолгликозида и исследование зависимости хода реакции от полярности растворителя.
В данной работе с помощью метода функционала плотности с использованием гибридного обменно-корреляционного функционала B3LYP и гауссового валентно расщепленного базиса 6-31G(d,p) были проведены расчеты активационных барьеров реакции этанолиза 2, 3, 4, 6 -тетра-О-ацетил фенолгликозида. Полярность растворителя была учтена в рамках континуальной модели учета растворителя. В качестве растворителей были выбраны неполярный растворитель ксилол, полярный растворитель этанол и сильнополярный диметилсульфоксид.
В результате расчетов были получены следующие результаты и выводы:
1. Предложена многостадийная модель реакции этанолиза 2, 3, 4, 6-тетра-О- ацетил фенолгликозида. На каждой стадии отрывается одна ацетильная группа.
2. Смоделирована многостадийная реакция деацетилирования как реакция между протонированной молекулой ацетил фенолгликозида и молекулой этанола. При этом кинетика реакции деацетилирования определялась рассчитанными величинами активационного барьера реакции деацетилирования различных изомеров ацетил фенолглюкозида .
3. Рассчитаны величины активационных барьеров реакции этанолиза 2, 3, 4, 6- тетра-О-ацетил фенолгликозида и его производных продуктов.
4. Показано, что полярность растворителей (ксилол, этанол и диметилсульфоксида) не влияет на конечный продукт реакции этанолиза.
5. Объяснены результаты эксперимента этанолиза 2, 3, 4, 6-тетра-О-ацетил фенолгликозида, состоящий в том, что конечным продуктом реакции будет 2-О-ацетил фенолгликозид. Величина активацинного барьера реакции деацетилирования 2-О-ацетил фенолгликозида, полученная в ходе расчета для каждого из рассматриваемых растворителей, хорошо согласуется с экспериментом.
По результатам магистерской диссертации была подготовлена статья [19].
