Введение к работе
Актуальность работы. Современный этан развития химии характеризуется широким использованием фосфорорганических соединений для решения многих практических задач. Благодаря тщательно разработанным методикам, высокой результативности, надежности и некоторым другим достоинствам они приобрели особое значение для тонкого органического синтеза сложных но сіроенніо природных соединений и их аналогов. Отметим, например, современные синтезы фосфолипидов, олигонуклеотидов, фосфорилированных сахароп и других систем, что стало возможным благодаря существенному прогрессу и химии производных трехвалентного фосфора. Между тем, в последние годы возник интерес и к еще более сложным природным соединениям, модифицированным различными группировками, в том числе фосфорсодержащими, что часто придает им новые полезные свойства.
Среди таких природных соединений особое положение занимают ииклодекстрины, представляющие собой доступные кольчатые олигоглюко-зндные соединения. Являясь до некоторой степени аналогами сферандов и «рннглпдов, они обладают своими, только им присущими уникальными хи-инческнми свойствами. Во-первых, они обладают хиральной внутренней по-іосіью разных размеров и, во-вторых,будучи липофильны внутри и по боковой юперхност и гидрофильны по "краям", они давно известны как модели 1КТИВИЫХ участков ряда ферментов. Заметим, что к настоящему времени гзвестно огромное число макроциклических соединений с различными етероатомами, главным образом, кислородом, азотом, серой, химия которых втішно развивается в различных перспективных направлениях. Химия же ма-роциклов, содержащих атомы фосфора, получила существенное развитие лишь последнее время, при этом были получены обнадеживающие результаты.
В этой связи особый интерес могут представлять фосфорилироваиные роизводные циклодекстринов. Можно надеяться, что введение фосфорсодер-еащих остатков в молекулу циклодекстринов позволит направленно изменять х свойства, например, водо- и органорастворимость, повысит их лигандиру->щую активность за счет направленного изменения размера полости, придаст ополннтельные возможности для образования комплексов типа "гость-хозя-н" и в целом расширит спектр их практического использования. Хотя фосфо-нлированне моносахаридов и их производных изучено сравнительно хорошо,
нет основания для прямого переноса этих приемов на фосфорилированне циклодекстринов. В первую очередь, эю связано с наличием большого количества (до 24!) различных по характеру гидроксильных групп, что приводит к существенному влиянию "статистического" фактора на направленность процесса. Кроме этого, отметим трудности, связанные со структурными особенностями циклодекстринов, а также проблемы доказательства индивидуальности и строения полученных веществ. На момент начала исследования ситуация была такова, что если для некоторых модифицированных производных циклодекстринов их синтез и доказательство строения изучены достаточно убедительно, то для фосфорилированных производных строгих исследований их синтеза и строения не проводилось. Учитывая особенности их строения, можно ожидать, что фосфорилированные производные циклодекстринов составят новый класс макрогетероцнклических соединений с богатыми возможностями для практического использования.
В связи со сказанным, мы предприняли специальное исследование, представленное в виде квалификационного сочинения, посвященное фосфорилиро-ванию а- и р-циклодекстринов и их некоторых производных. Цель работы. Поиск путей синтеза основных представителей фосфорсодержащих циклодекстринов, представляющих интерес для супрамолекулярной и биомиметической химии. Выяснение вопроса регионаправленного фосфори-лирования циклодекстринов, содержащих разные но природе гидроксильные группы, и синтез производных циклодекстринов с разными фосфорсодержащими заместителями. Синтез производных циклодекстринов с полярными группами и обладающих амфифнльными свойствами для повышенной водо-растворимости и специфической ориентации на границе раздела фаз органическая жидкость - вода. Увеличение обьема и жесткости циклодекстринового каркаса с одновременным увеличением гидрофобной полости за счет замены межглюкозидных водородных связей циклофосфит(фосфат)ными мостиками. Научная новизна работы. Впервые на примере а- и р-циклодекстринов проведено исследование синтеза первых представителей фосфорсодержащих циклодекстринов, относящихся к классам фосфитов, фосфатов и тионфосфатов. Найдены условия регионаправленного фосфорилированля р-циклодекстрина, в том числе для получения "гетеро" фосфорилированных циклодекстринов, а также содержа-
з тих полярные гидрофильные группировки. Оценена сравнительная фосфори-лирующая способность разных реагентов трехвалентного фосфора. Впервые на основе р-циклодекстрииа получены системы с межглкжозидными фосфнтными мостиками, надстраивающими циклодекстриновый каркас и придающие ему особую жесткость.
Практическая значимость. Полученные результаты позволяют проводить направленный синтез фосфорсодержащих циклодекстринов, в том числе содержащих разные фосфорные остатки по трем разным положениям гидроксильных групп. Показано, что оптимальными реагентами для фосфори-лиропапня циклодекстринов являются хлорангидриды и азолиды кислот ірсхікілснтного фосфора, причем последние обладают повышенной регио-напрлплспностью по отношению к гидроксилам циклодекстрииа разной природы. С применением селективной защиты первичных гидроксильных групп циклодекстрииа разработаны эффективные пути синтеза производных цикло-дсксіринов, содержащих фосфорные остатки только у одной стороны цикло-тскстрипового остова, а также пути синтеза циклофосфорилированных систем. Чпробапия работы. Результаты работы докладывались на научных сессиях по ногам научной работы (МПГУ, Москва, 1996, 1997 г.г.), на Симпозиуме по )ріанической химии (С.-Петербург, 1995 г.), на международных конференциях ю химии ФОС (Иерусалим, Израиль, 1995 г.; Казань, Россия, 1996 г.), на моло-іежном симпозиуме по химии ФОС (С.-Петербург, 1997 г.).
Диссертационное исследование выполнено на кафедре органической имни химического факультета МПГУ. Работа была непосредственно связана с ыполнением Государственного гранта Российского фонда фундаментальных іссяедований (грант № 97-03-33-053).
Іубликации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы. )бъем и структура работы. Диссертационная работа изложена на /0 страницах ашинописного текста. Список цитируемой литературы включает5/ наимено-аний. Работа состоит из 5 основных разделов: введения, обсуждения собствен-ых результатов автора, экспериментальной части, где приведены описания онкретных методик егштезов соединений, выводов и списка цитируемой нтературы.
