Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ХИРАЛЬНЫЕ СОЛИ ДИТИОКИСЛОТ ФОСФОРА НА ОСНОВЕ ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ

Работа №64915

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

химия

Объем работы69
Год сдачи2017
Стоимость4850 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
68
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 3
Глава 1. Теоретическая глава. Дитиофосфорилирование азотистых
органических соединений (литературный обзор) 6
1.1 Дитиофосфосфорилирование аминов и диаминов 6
1.2 Дитиофосфосфорилирование оксимов 8
1.3 Дитиофосфосфорилирование пиримидиновых и пуриновых
оснований 10
Глава 2. Методы и условия эксперимента 15
2.1. Спектроскопические исследования 15
2.2. Очистка исходных соединений 15
2.3. Описание экспериментов 15
Глава 3. Эксперимент и обсуждение его результатов. Хиральные соли
дитиокислот фосфора на основе пуриновых и пиримидиновых оснований 22
3.1. Дитиофосфорилирование тимина 22
3.2. Дитиофосфорилирование цитозина 24
3.3. Дитиофосфорилирование урацила 25
3.4. Дитиофосфорилирование аденина дитиофосфорной кислотой на
основе (15)-эн0о-(-)-борнеола 27
3.5 Дитиофосфорилирование аденина дитиофосфорной кислотой на
основе (1^,2^,3^,5^)-(+)-изопинокамфеола 29
3.6 Дитиофосфорилирование гуанина 30
Заключение 32
Список использованной литературы 33
Приложение 38

Актуальность темы работы определяется потребностью в создании антимикробных препаратов нового поколения. Путь к подобным веществам может быть предложен при введении хиральных центров в молекулы дитиокислот фосфора, которые представляют собой эффективные
дитиофосфорилирующие агенты природных субстратов. В качестве последних весьма перспективными являются азотистые гетероциклические органические соединения, входящие в состав биомолекул. Среди них можно отметить пиримидиновые и пуриновые основания в качестве строительных блоков нуклеиновых кислот.
В химической научной литературе ранее недостаточно внимания уделялось способам получения дитиокислот фосфора и их солям, содержащим хиральные центры и фармакофорные группы. Между тем биологически активные дитиофосфаты аммония могут быть синтезированы при использовании энантиомерно чистых и ароматических монотерпеновых спиртов в реакциях дитиофосфорилирования, а также природных соединений таких, как пиримидиновые и пуриновые основания. Реализация этих реакций составляет актуальную проблему химии фосфорорганических и природных соединений.
Целью работы является дитиофосфорилирование пиримидиновых и пуриновых оснований под действием хиральных и ароматических дитио- фосфорных кислот, полученных из монотерпеновых спиртов.
Задачи исследования включают:
1. дитиофосфорилирование тимина;
2. дитиофосфорилирование цитозина;
3. дитиофосфорилирование урацила;
4. дитиофосфорилирование аденина дитиофосфорной кислотой на основе (15')-энЭо-(-)-борнеола;
5. дитиофосфорилирование аденина дитиофосфорной кислотой на основе (15',25',35',5^)-(+)-изопинокамфеола;
6. дитиофосфорилирование гуанина;
7. установление структуры полученных дитиофосфатов аммония.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются
хиральные и ароматические дитиофосфорные кислоты, синтезированные из монотерпеновых спиртов, и их способность образовывать аммониевые соли с пиримидиновыми и пуриновыми основаниями. Предмет исследования включает хиральные и ароматические дитиофосфорные кислоты, тимин, цитозин, урацил, аденин, гуанин, их реакции, приводящие к новым дитиофосфатам аммония.
Методы исследования: тонкий органический синтез, выделение, элементный анализ, ИК, ЯМР Р и Н спектроскопия, масс-спектрометрия и поляриметрия.
Научная новизна работы. Впервые исследованы реакции тимина, цитозина, урацила, аденина и гуанина с хиральными и ароматическими дитиофосфорными кислотами, полученными из монотерпеновых спиртов таких, как (1^,2^,3^,5^)-(+)-изопинокамфеол, тимол, (15)-энЭо-(-)-борнеол и
(5) -(-)-ментол. Тимин, цитозин и урацил реагирует с дитиофосфорными кислотами как типичные основания с увеличением координационного числа атома азота и образованием новых дитиофосфатов аммония. В этих реакциях в мягких условиях присоединения дитиофосфорных кислот по кратным связям гетероциклических соединений не происходит. Дитиофосфаты аммония в реакциях хиральных дитиофосфорных кислот с аденином и гуанином образуются с квартенизацией атома азота экзоциклической аминогруппы пуриновых оснований. В этих реакциях квартенизация атома азота пиримидиновых и пуриновых оснований осуществляется благодаря миг-
рации протона от сульфгидрильной группы дитиофосфорных кислот на один из наиболее основных атомов азота гетероциклических соединений.
Практическая значимость работы. В работе разработан препаративный метод синтеза дитиофосфатов аммония, содержащих фармакофорные пиримидиновые и пуриновые фрагменты. Химические реакции, лежащие в основе предложенного метода синтеза фармакофорных дитиофосфатов аммония, являются доступными и протекают в мягких условиях с высокими выходами целевых продуктов. Полученные дитиофосфаты аммония могут проявлять потенциальную антимикробную активность.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложения. В первой главе приведен литературный обзор, посвященный дитиофосфорилированию азотистых органических соединений. Во второй главе приводится описание экспериментов. В третьей главе обсуждаются результаты исследования автора. В приложении приведены спектры полученных соединений.
Автор благодарит специалистов проводивших регистрацию спектров полученных соединений: Ризванова И.Х. (масс-спектры), Вандюкову И.И. (ИК спектры), Ктомас С.В., Аветисову К.В. и Хаярова Х.Р. (спектры ЯМР !Н и Р).


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

В заключении в соответствии с целями и задачами выпускной квалификационной работы сформулированы следующие основные выводы:
1) Пиримидиновые основания - тимин, цитозин и урацил - реагирует с хиральными и ароматическими дитиофосфорными кислотами, полученными из монотерпеновых спиртов, как типичные основания с увеличением координационного числа атома азота и образованием новых дитиофосфатов аммония. В этих реакциях в мягких условиях присоединения дитио- фосфорных кислот по кратным связям гетероциклических соединений не происходит.
2) Дитиофосфорилирование пуриновых оснований - аденина и гуанина - под действием хиральных дитиофосфорных кислот на основе монотерпе- новых спиртов осуществляется с квартенизацией атома азота экзоциклической амино-группы и образованием соответствующих дитиофосфатов аммония.
3) Методами ИК спектроскопии, ЯМР H и P спектроскопии, масс- спектрометрии и элементного анализа проведена идентификация полученных дитиофосфатов аммония.
Перспективы дальнейшей работы. Полученные в работе хиральные и ароматические дитиофосфаты аммония на основе пиримидиновых и пуриновых оснований, содержащие фармакофорные группы, представляют практический интерес в качестве потенциальных антимикробных препаратов. Круг подобных дитиофосфатов аммония может быть значительно расширен при введении в реакции с дитиокислотами фосфора других гетероциклических азотистых соединений природного и синтетического происхождения. С другой стороны можно существенно варьировать структуру дитиофосфо- рилирующих агентов при замене дитиофосфорных кислот на бисдитио- фосфоновые и тетракисдитиофосфоновые кислоты.



1. Hoffmann, H. Phosphorus sulfides / H. Hoffmann, М. Becke-Goehring // Topics in Phosphorus Chemistry / Eds. E.J. Griffith, M. Grayson. / John Wiley and Sons, Inc. - New York, London, Sydney, Toronto, 1976. Vol. 8. - P. 193- 271.
2. Clausen, K. Studies on organophosphorus compounds. XXXV. A new route to 4-methoxyphenylphosphonothioic diamides from 2,4-bis(4-methoxyphe- nyl)-1,3,2,4-dithiadiphosphetane-2,4-disulfide (LR) and amines / K. Clausen, A.A. El-Barbary, S.O. Lawesson // Tetrahedron. - 1981. - V. 37. - N 5. - P. 1019-1025.
3. Crutchfield, M.M. Topics in phosphorus chemistry. P Nuclear magnetic resonance / M.M. Crutchfield, C.H. Dungan, J.H. Letcher, V. Mark, J.R. van Wa- zer // Eds. M. Grayson, E.J. Griffith. - New York, London, Sidney: Interscience publishers, a division of John Wiley and Sons, 1967. - V. 5. - 492 p.
4. Moore, P.K. Morpholin-4-ium 4-methoxyphenyl (morpholino) phosphino- dithioate (GYY4137) as novel vasodilator agent / P.K. Moore, C.-H. Tan, L. Li, Y.Y. Guan // Pat. USA 0273743. - 2010.
5. Aragoni, M.C. Ring-opening of Lawesson's reagent: new syntheses of phosphono- and amidophosphono-dithioato complexes - structural and CP-MAS 31P-NMR characterization of [p-CH3OPh(X)PS2I2M (X = MeO, iPrNH; M = Ni11, Pd11, and Pt11) / M.C. Aragoni, M. Arca, F. Demartin, F. Devillanova, C. Graiff, F. Isaia, V. Lippolis, A. Tiripicchio, G. Verani // Eur. J. Inorg. Chem. - 2000. - P. 2239-2244.
6. Fei, Zh. Reaction of 2,4-(naphthaline-1,8-diyl) 1,3,2,4-dithiadiphospheta- ne-2,4-disulfide with bases and acids / Zh. Fei, A.M.Z. Slawin, D.J. Woollins // Phosphorus Sulfur, Silicon. - 2001. - V. 168-169. - P. 69-72.
7. Karakus, M. Synthesis and characterization of chiral gold (I) phosphine complexes with new dithiophosphorus ligands / M. Karakus // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. - 2011. - V. 186. - P. 1523-1530.
8. Navech, J. Etude de l'action des nucleophiles sur le tris(tert-butyl)-2,4,6-
5 3
phenyldithiophosphoraneA ,a / J. Navech, M. Revel, S. Mathieu // Phosphorus, Sulfur.- 1988. - V. 39. - N 1-2. - P. 33-43.
9. Seijas, J. Efficient synthesis of heterophospole-2-sulfides by solvent-free microwave reaction / J. Seijas, M.P. Vazquez-Tato, J. Crecente-Campo // Tetrahedron. - 2010. - V. 66. - P. 8210-8213.
10. El-Barbary, A. A. Simple new routes to oximinophosphonodithioates,
1,3,5,2- oxathiazaphospholes and 1,3,2-thiaazaphospholines from oximes and treir derivatives / A.A. El-Barbary, R. Shabana, S.-O. Lawesson // Phosphorus, Sulfur. - 1985. - V. 21. - N 31. - P. 375-382.
11. Ghattas, A.-B.A.G. The reaction of 2,4-bis(4-methoxyphenyl)-l,3,2,4- dithia diphosphetane-2,4-disulfide (LR) with coumarin oxime and hydrazone derivatives. Synthesis of benzopyrano (3,2-D)-A5-2,1,3-oxaza- and 1,2,3- diazaphospholines / A.-B.A.G. Ghattas, O.A. Abd Allah, H.M. Moustafa // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. - 2000. - V. 157. - P. 1-10.
12. Arsanious, M.H.N. Scope and limitation of the reaction of benzocyclo- alkanone oximes with Lawesson's reagents / M.H.N. Arsanious, S.S. Maigali, L.S. Boulos // Phosphorus, Sulfur, and Silicon. - 2010. - V. 185. - P. 57-64.
13. Karakus, M. Synthesis and characterization of novel organothiophos-
phorus compounds: X-ray crystal structure of H3COC6H4P(OC2H4S)(S)
synthesized by a new method / M. Karakus // Z. Anorg. Allg. Chem. - 2006. - V. 632. - P. 1549-1553.
14. Низамов, И.С. Биологически активные синтетические и природные
элементоорганические соединения: учебное пособие. Казань: изд-во
Казанского университета. - 2012. - 204 с.
15. Jankowska, J. Nucleoside H-phosphonates. 18. Synthesis of unprotected nucleoside 5'-H-phosphonates and nucleoside 5'-H-phosphonothioates and their conversion into the 5'-phosphorothioate and 5'-phosphorodithioate monoesters / J.
Jankowska, A. Sobkowska, J. Cieslak, M. Sobkowski, A. Kraszewski // J. Org. Chem. - 1998. - V. 63. - P. 8150-8156.
16. Cieslak, J. Aril H-phosphonates. 12. Synthetic P NMR studies on the preparation of nucleoside H-phosphonothioate and nucleoside H- phosphonodithioate monoesters / J. Cieslak, J. Jankowska, J. Stawinski, A. Kraszewski // J. Org. Chem. - 2000. - V. 65. - P. 7049-7054.
17. Seeberger, P.H. 2'-Deoxynucleoside dithiophosphates: synthesis and biological studies / P.H. Seeberger, E. Yau, M.H. Caruthers // J. Am. Chem. Soc. - 1995. - V. 117. - N 5. - P. 1472-1478.
18. Yang, X. Synthesis of nucleoside and oligonucleoside dithiophosphates / X. Yang, E. Mierzejewski // New J. Chem. - 2010. - V. 34. - P. 805-819.
19. Okruszek, A. Efficient one-pot synthesis of 2'-deoxyribonucleoside 3'- O- and 5-O-phosphorodithioates / A. Okruszek, M. Olesiak, D. Krajewska, W. J. Stec // J. Org. Chem. - 1997. - V. 62. - P. 2269-2272.
20. Okruszek, A. The synthesis of di- and oligo(deoxyribonucleoside phosphorodithioates) by dithiaphospholane method / A. Okruszek, A. Sierzchala, M. Sochacki, W.J. Stec // Tetrahedron Lett. - 1992. - V. 33. - N 49. - P. 75857588.
21. Okruszek, A. The synthesis of nucleoside 5’-0-(1,1-dithiotriphosphates) / A. Okruszek, M. Oltsiak // J. Med. Chem. - 1994. - V. 37. - N 22. - P. 38503854.
22. Okruszek, A. Synthesis of oligo(deoxyribonucleoside phosphoro- dithioate)s by the dithiophospholane approach / A. Okruszek, A. Sierzchala, K. L. Fearon, W. J. Stec // J. Org. Chem. - 1995. - V. 60. - N 21. - P. 6998-7005.
23. Meltzer, D. Nucleoside-(5^P) methylenebisphosphonodithoate analogues: synthesis and chemical properties / D. Meltzer, Y. Nadel, J. Lecka, A. Amir, J. Sevigny, B. Fischer // J. Org. Chem. - 2013. - V. 78. - P. 8320-8329.
24. Органикум. Практикум по органической химии. - М.: Мир, 1979. Т. 2. - 442 с.
25. Препаративная органическая химия. - М.: Химия, 1964. - 908 с.
26. Низамов, И. С. Методы синтеза хиральных дитиокислот фосфора и их производных: учебное пособие / И.С. Низамов. - Казань: Изд-во Отечество, 2015. - 157 с.
27. Альметкина, Л.А. Тиофосфорилирование ментола и диметилтартрата / Л.А. Альметкина, И.С. Низамов, П.А. Гуревич // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 7. - С. 7-9.
28. Nizamov, I.S. Optically active S-esters of dithiophosphoric acid on the basis of (1S)-endo-(-)-borneol / I.S. Nizamov, G.T. Gabdullina, A.R. Nurmukhametov, I.D. Nizamov, R.A. Cherkasov // Heteroatom Chemistry. -
2013. - V. 24. - N 6. - P. 490-494.
29. Низамов, И.С. Хиральные дитиокислоты фосфора на основе (15',25,,35',5.К)-(+)-изопинокамфеола. Синтез и фунгицидная активность / И.С. Низамов, Л.А. Альметкина, Г.Т. Габдуллина, Р.Р. Шамилов, А.В. Софронов, Л.Е. Никитина, С.А. Лисовская, Н.И. Глушко, Р.А. Черкасов // Известия Академии наук. Серия химическая. - 2012. - № 12. - С. 2347-2348.
30. Низамов, И.С. (15)-эндо-(-)-Борнеол в синтезе оптических активных дитиокислот фосфора / И.С. Низамов, Г.Т. Габдуллина, Л.А. Альметкина, Р.Р. Шамилов, Э.С. Батыева, Р.А. Черкасов // Журнал oбщей химии. - 2012. - Т. 82. - № 10. - С. 1753-1754.
31. Низамов, И.С., Софронов А.В., Альметкина Л.А., Мусин Р.З., Черкасов Р.А. Синтез оптически активных О,О-ди-£-(-)- и О,О-ди-0-(+)- ментилдитиофосфорных кислот и их аммониевых солей // Журнал oбщей химии. - 2010. - Т. 80. - № 8. - С. 1401-1402.
32. Племенков, В.В. Химия изопреноидов / В.В. Племенков - Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2007. - 322 с.
33. Племенков, В.В. Введение в химию природных соединений / В.В. Племенков - Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2001. - 376 с.
34. Шагидуллин, Р.Р. Атлас ИК-спектров фосфорорганических соединений (интерпретированные спектрограммы) / Р.Р. Шагидуллин, А.В. Чернова, В.С. Виноградова, Ф.С. Мухаметов - М.: Наука, 1984. - 336 с.
35. Mebach, J.M.N. Reactivity of O.O-diethyldithiophosphoric acid towards different ethylenic systems / J.M.N. Mebach, J.L. Mieloszynski, D. Paquer // Phosphorus, Sulfur, Silicon. - 1992. - V. 73. - N 1-4. - P. 49-56.
36. Софронов, А.В. Дитиофосфаты монотерпеноидов. Синтез и биологическая активность / А.В. Софронов, И.С. Низамов, Л. А. Альметкина, Л.Е. Никитина, Д.Г. Фатыхова, П.В. Зеленихин, О.Н. Ильинская, Р.А. Черкасов // Журн. oбщ. химии. - 2010. - Т. 80. - № 7. - С. 1101-1105.
37. Низамов, И.С. Реакция 0,0-диизопропилдитиофосфорной кислоты с (+)-лимоненом / И.С. Низамов, А.В. Софронов, И.Д. Низамов, Р.А. Черкасов, Л.Е. Никитина // Журн. oрг. химии. - 2007. - Т. 43. - № 4. - С. 621622.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.