Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену
Розроблено метод кон’югацiї фолiєвої кислоти до фероцену через стадiю синтезу фероценкарбонової кислоти. Встановлено оптимальнi умови синтезу фолат-кон’югованого фероцену шляхом проведення ряду модельних реакцiй фолiєвої кислоти з N,N′- дициклогексилкарбодиiмiдом. Разработан метод конъюгации фолиев...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85373 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену / Л.В. Макеєва, I.I. Гладир, Р.А. Рожнова, I.Б. Демченко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 1. — С. 132-137. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859754840448565248 |
|---|---|
| author | Макеєва, Л.В. Гладир, І.І. Рожнова, Р.А. Демченко, І.Б. |
| author_facet | Макеєва, Л.В. Гладир, І.І. Рожнова, Р.А. Демченко, І.Б. |
| citation_txt | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену / Л.В. Макеєва, I.I. Гладир, Р.А. Рожнова, I.Б. Демченко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 1. — С. 132-137. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Розроблено метод кон’югацiї фолiєвої кислоти до фероцену через стадiю синтезу фероценкарбонової кислоти. Встановлено оптимальнi умови синтезу фолат-кон’югованого фероцену шляхом проведення ряду модельних реакцiй фолiєвої кислоти з N,N′-
дициклогексилкарбодиiмiдом.
Разработан метод конъюгации фолиевой кислоты с ферроценом через стадию синтеза ферроценкарбоновой кислоты. Установлены оптимальные условия синтеза фолат-конъюгированного ферроцена путем проведения ряда модельных реакций фолиевой кислоты с N,N′-дициклогексилкарбодиимидом.
The method of folic acid conjugation to ferrocene due to the synthesis of ferrocenecarboxylic acid
is developed. The optimal conditions of synthesis of folate-ferrocene conjugate are determined via
a number of model reactions of folic acid with N,N′-dicyclohexylcarbodiimide.
|
| first_indexed | 2025-12-02T01:03:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 547.1’13:66.095.72:577.164.1
Л.В. Макеєва, I. I. Гладир, Р.А. Рожнова, I. Б. Демченко
Розробка методу синтезу фолат-кон’югованого
фероцену
(Представлено академiком НАН України Є.В. Лебедєвим)
Розроблено метод кон’югацiї фолiєвої кислоти до фероцену через стадiю синтезу фе-
роценкарбонової кислоти. Встановлено оптимальнi умови синтезу фолат-кон’югова-
ного фероцену шляхом проведення ряду модельних реакцiй фолiєвої кислоти з N,N′-
дициклогексилкарбодиiмiдом.
На сучасному етапi розвитку хiмiї високомолекулярних сполук головним завданням є роз-
робка нових полiмерних матерiалiв для рiзних галузей науки, технiки i медицини. Науковий
iнтерес представляють полiмернi матерiали на основi полiуретанiв, до складу яких можуть
входити лiкарськi препарати, бiологiчно активнi матерiали, а також металоорганiчнi сполу-
ки, представником яких є фероцен. Вiдоме використання фероцену в медичнiй практицi як
магнiточутливого матерiалу в гiпертермiї злоякiсних новоутворень. Функцiоналiзацiя фе-
роцену дозволить синтезувати фолат-кон’югований фероцен, який може бути використаний
в медичнiй практицi для ефективного селетивного транспорту лiкарських речовин у мiсце
патологiї, а також при розробцi нових полiмерних iмплантацiйних матерiалiв.
Мета нашої роботи — розробка методу кон’югацiї фолiєвої кислоти до фероцену через
стадiю синтезу фероценкарбонової кислоти (ФКК). Для цього було проведено функцiона-
лiзацiю фероцену та синтезовано ФКК методом, описаним у статтi [1].
Функцiоналiзацiя фероцену проходила за схемою 1:
© Л.В. Макеєва, I. I. Гладир, Р.А. Рожнова, I.Б. Демченко, 2013
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №1
Рис. 1. IЧ-спектри: 1 — 2-хлоробензолфероцен; 2 — фероценкарбонова кислота
ФКК синтезували в двi стадiї. Перша — отримання 2-хлоробензолфероцену з подаль-
шою перекристалiзацiєю у н-гептанi (“Merck”). 2-Хлоробензолфероценом є голчастi кри-
стали червоного кольору, що розчиннi в органiчних розчинниках з т. пл. 91–95 ◦С. Вихiд
цiльового продукту 68,3%. Друга — синтез ФКК, яку отримували у виглядi порошку жов-
того кольору, стiйкого до зовнiшнього середовища та розчинного в органiчних розчинниках
(ДМСО, ДМФА, ДМАА) з т. пл. 182–198 ◦С. Вихiд продукту 67,7%.
Хiмiчну будову продуктiв реакцiї дослiджували методами IЧ та 1Н ЯМР спектроско-
пiї. IЧ-спектри знiмали на спектрометрi фiрми “Bruker” з фур’є-перетворенням “Tensor-37”.
Зразки виготовляли шляхом таблетування порошкiв з KBr. Вiднесення смуг поглинання
зроблено вiдповiдно до [2]. Спектри 1Н ЯМР реєстрували на спектрометрi “Varian VXR-300”
у розчинi повнiстю дейтерованого ДМСО-d6, внутрiшнiй стандарт — тетраметилсилан.
Iдентифiкацiю смуг поглинання зроблено, згiдно з даними роботи [3].
IЧ-спектр 2-хлоробензолфероцену має характернi смуги поглинання, якi вiдповiдають
за валентнi коливання зв’язкiв ν C=O при 1644 cм−1, ν C−Cl при 699 й 649 см−1, ν C−H
бензольного кiльця при 3054 см−1 та δ C=C площиннi коливання бензольного кiльця при
1591 см−1 (рис. 1).
Фероценкарбонова кислота характеризується смугами ν коливань ОН-груп з максиму-
мом 3430 см−1, валентними коливаннями iонного карбоксилу при 2626, 2548 см−1, ν C=O
при 1655 см−1 та ν C−O при 1164 см−1 (див. рис. 1). Iз зiставлення та аналiзу IЧ-спектрiв
цих двох речовин видно, що в процесi реакцiї вiдбулися змiни, якi пiдтверджують перебiг
реакцiї:
а) практично зникли смуга ν СН бензолу при 3053 см−1 та повнiстю смуга δ C=C
(площинних коливань) бензолу при 1591 см−1;
б) з’явилися смуги валентних коливань iонного карбоксилу при 2626 й 2548 см−1. Сму-
га ν C=O змiстилася в область бiльших частот при 1644 до 1655 см−1, з’явилася нова
смуга ν C−O — при 1160 см−1;
в) зникли смуги ν коливань зв’язку C−Cl при 699 й 649 см−1, помiтне невелике збiль-
шення iнтенсивностi ν i δ коливань СН-груп.
Спектри 1Н ЯМР фероцену, 2-хлоробензолфероцену та ФКК демонструє рис. 2.
На 1Н ЯМР-спектрi фероцену (рис. 2, a) присутнi сигнали — 4,1–4,2 м. ч. — сигнали
двох циклопентадiєнiльних кiлець (10Н); сигнали розчинникiв: 2,5 м. ч. — сигнал диметил-
сульфоксиду; 3,3 м. ч. — сигнал води.
На 1Н ЯМР-спектрi 2-хлоробензолфероцену (див. б на рис. 2) присутнi сигнали 7,4–
7,6 м. ч. −Ar− (4Н); 4,6 м. ч., 4,7 м. ч. — сигнали циклопентадiєнiльного кiльця (сигнали 3
й 2 вiдповiдно) (2Н + 2Н); 4,3 м. ч. — сигнали циклопентадiєнiльного кiльця (5Н).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №1 133
Рис. 2. 1Н ЯМР-спектри: а — фероцен; б — 2-хлоробензолфероцен; в — фероценкарбонова кислота
При порiвняннi 1Н ЯМР-спектра ФКК (див. в на рис. 2) з 1Н ЯМР-спектром 2-хлоро-
бензолфероцену (див. б на рис. 2) вiдзначається вiдсутнiсть сигналiв коливання протонiв
бензольного кiльця –Ar — (4Н). Сигнал 12,1 м. ч. — сигнал карбоксильної групи (1Н). На
пiдставi отриманих результатiв можна зробити висновок, що синтез ФКК проходить за
схемою 1.
Вiдомо, що N,N′-дициклогексилкарбодиiмiд (ДСС) має високу реакцiйну здатнiсть [4],
яка зумовлює можливiсть його взаємодiї з карбоксильними та амiногрупами фолiєвої кис-
лоти (ФК). Для розробки методу синтезу фолат-кон’югованого фероцену було проведено
модельнi реакцiї мiж ФК та ДСС за рiзних умов.
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №1
Рис. 3. IЧ-спектри: 1 — ДСС; 2 — фолiєва кислота; 3 — продукт взаємодiї ФК з ДСС (модельна реакцiя 2);
4 — продукт взаємодiї ФК з ДСС (модельна реакцiя 1); 5 — продукт взаємодiї ФК з ДСС з триетиламiном
(модельна реакцiя 3)
Нами було проведено три модельнi реакцiї:
1) при мольному спiввiдношеннi ФК : ДСС = 1 : 1 у середовищi ДМСО, t = 24 год;
2) при мольному спiввiдношеннi ФК : ДСС = 1 : 1 у середовищi ДМСО у присутностi
пiридину як каталiзатора;
3) при мольному спiввiдношеннi ФК : ТЕА : ДСС = 1 : 2 : 1 у середовищi ДМСО
з використанням триетиламiну (ТЕА) для блокування кислотних груп ФК.
Перебiг реакцiй контролювали методом IЧ спектроскопiї (рис. 3).
Для проведення модельних реакцiй ФК при перемiшуваннi розчиняли у ДМСО при
температурi 65–70 ◦С в атмосферi сухого аргону. ДСС додавали при кiмнатнiй температурi
при мольному спiввiдношеннi 1 : 1. Реакцiя проходила впродовж 24 год.
Першу модельну реакцiю контролювали методом IЧ спектроскопiї на вмiст карбоксиль-
них груп ФК. Встановлено, що профiль смуги при 1726 см−1, який характеризує ν колива-
ння iонiзованої групи кислотного залишку, змiнюється. Помiтно зсув смуг у зону нижчих
частот 1607, 1656 i 1696 см−1, що свiдчить про часткову взаємодiю карбодиiмiдних груп
ДСС з кислотними групами ФК. Перерозподiл смуги коливань ν C=O при 2100 см−1 свiд-
чить про розклад карбодиiмiдної групи непрореагованого залишку ДСС. Реакцiйна сумiш
стає непрозорою i дуже густою, що унеможливлює подальший синтез.
У другiй модельнiй реакцiї в присутностi пiридину як каталiзатора N=C=N-групи ДСС
реагують з кислотними групами ФК з утворенням нових амiнних i сечовинних груп. У ре-
зультатi реакцiї зникає смуга коливаннь 2100 см−1, характерна для карбодиiмiдної групи
ДСС i з’являються новi смуги поглинання:
при 1625 см−1 (ν C=O), яка вiдповiдає структурам типу −NHCONH−;
смуга поглинання 3328 см−1, яка вiдповiдає при валентних коливаннях NH-груп, зв’я-
заних водневими зв’язками;
новi смуги δ NH при 1577 й 1538 см−1, якi вiдсутнi на IЧ-спектрi ФК.
Такi змiни IЧ-спектра пiдтверджують перебiг реакцiї.
Отже, при застосуваннi пiридину утворюється побiчний продукт, який буде заважати
подальшiй модифiкацiї ФК.
У третiй модельнiй реакцiї з метою блокування карбоксильних груп до розчину ФК
у ДМСО додавали ТЕА [5]. Взаємодiя мiж ФК й ТЕА пiдтверджується характерними змi-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №1 135
нами на IЧ-спектрi, як описано для модельної реакцiї 1, крiм смуги коливань при 2100 см−1,
яка свiдчить про наявнiсть ν C=O карбодиiмiдної групи ДСС.
Пiсля того, як було заблоковано кислотнi групи (зникнення смуги валентних коли-
вань ν СООН при 1726 см−1), до розчину додавали ДСС. Реакцiя проходила впродовж
24 год, перебiг реакцiї контролювали за допомогою IЧ-спектрiв. Було встановлено, що за
даних умов ДСС не вступає у реакцiю з ФК, утворюється механiчна сумiш вихiдних ре-
човин.
Для пiдтвердження даних, отриманих в результатi модельних реакцiй, було проведено
синтез мiж ФКК й ФК як без iнiцiатора реакцiї ДСС, так i з додаванням ДСС при кiмнатнiй
температурi впродовж 24 год.
Кон’югацiю ФК до ФКК проводили за схемою 2:
Отже, проведено дослiдження взаємодiї мiж ФК (крива 2, на рис. 4) та ФКК (крива 1 )
при мольному спiввiдношеннi ФК : ФКК = 1 : 1 у середовищi ДМСО при перемiшуваннi
в атмосферi сухого аргону без додавання ДСС. З метою блокування кислотних груп ФК до-
давали ТЕА при мольному спiввiдношеннi ФК : ТЕА = 1 : 2. Реакцiя проходила впродовж
48 год при кiмнатнiй температурi. За даними IЧ спектроскопiчних дослiджень (крива 3 ),
реакцiя не вiдбулася, утворилася сумiш вихiдних речовин.
Другий синтез проводили при додаваннi ДСС як iнiцiатора реакцiї при мольному спiв-
вiдношеннi ФК : ДСС = 1 : 2 за iнших незмiнних умов. Реакцiя проходила 24 год. На
IЧ-спектрi продукту реакцiї (див. криву 4 на рис. 4) спостерiгається зникнення смуг коли-
вання при 2632 й 2550 см−1, якi характеризують коливання iонiзованої групи кислотного
залишку ФКК. З’явилися новi смуги при 1529 й 1651 см−1, якi вiдповiдають за ν C=O i δ
NH рiзних груп, а також з’являється нова смуга ν NH при 3300 см−1, що свiдчить про до-
даткове утворення амiдного зв’язку. Цi смуги не становлять суму вихiдних речовин, тобто
можна зробити висновок, що реакцiя вiдбулася.
136 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №1
Рис. 4. IЧ-спектри: 1 — фероценкарбонова кислота; 2 — фолiєва кислота; 3 — сумiш ФК i ФКК; 4 —
фолат-кон’югований фероцен
Продукт реакцiї, видiлений iз сумiшi дiетилетеру i етанолу (1 : 1), був отриманий у ви-
глядi темно-коричневих кристалiв з т. розкл. 155–160 ◦С, яка вiдрiзняється вiд т. розкл.
ФК 250 ◦С. Вихiд продукту 48,5%.
Таким чином, у результатi проведеної роботи розроблено метод синтезу фолат-кон’ю-
гованого фероцену через стадiю синтезу ФКК та встановлено оптимальнi умови синтезу
фолат-кон’югованого фероцену шляхом проведення ряду модельних реакцiй ФК з ДСС.
1. Reeves P. C. Carboxylation of aromatic compounds: ferrocenecarboxylic acid // Organic Synth. – 1988. –
6. – P. 625.
2. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. – Москва, 1957. – 444 с.
3. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффолер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спект-
ральных данных: Пер. с англ. – Москва: Мир; БИНОМ. Лаб. знаний, 2006. – 438 с.
4. Бочаров Б. В. Достижения в химии карбодиимидов // Успехи химии. – 1965. – 34, № 3. – С. 488–502.
5. Андрюшина О.С., Галатенко Н.А., Рожнова Р.А., Кiсельова Т.О. Розробка шляхiв хiмiчної моди-
фiкацiї полiуретанiв фолiєвою кислотою // Доп. НАН України. – 2010. – № 1. – С. 138–142.
Надiйшло до редакцiї 05.06.2012Iнститут хiмiї високомолекулярних
сполук НАН України, Київ
Л.В. Макеева, И. И. Гладырь, Р. А. Рожнова, И.Б. Демченко
Разработка метода синтеза фолат-конъюгированного ферроцена
Разработан метод конъюгации фолиевой кислоты с ферроценом через стадию синтеза фер-
роценкарбоновой кислоты. Установлены оптимальные условия синтеза фолат-конъюгиро-
ванного ферроцена путем проведения ряда модельных реакций фолиевой кислоты с N,N′-ди-
циклогексилкарбодиимидом.
L.V. Makeieva, I. I. Gladyr, R.A. Roznova, I. B. Demchenko
The development of the method of synthesis of folate-ferrocene
conjugate
The method of folic acid conjugation to ferrocene due to the synthesis of ferrocenecarboxylic acid
is developed. The optimal conditions of synthesis of folate-ferrocene conjugate are determined via
a number of model reactions of folic acid with N,N′-dicyclohexylcarbodiimide.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №1 137
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85373 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T01:03:23Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Макеєва, Л.В. Гладир, І.І. Рожнова, Р.А. Демченко, І.Б. 2015-07-28T14:16:59Z 2015-07-28T14:16:59Z 2013 Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену / Л.В. Макеєва, I.I. Гладир, Р.А. Рожнова, I.Б. Демченко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 1. — С. 132-137. — Бібліогр.: 5 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85373 547.1’13:66.095.72:577.164.1 Розроблено метод кон’югацiї фолiєвої кислоти до фероцену через стадiю синтезу фероценкарбонової кислоти. Встановлено оптимальнi умови синтезу фолат-кон’югованого фероцену шляхом проведення ряду модельних реакцiй фолiєвої кислоти з N,N′- дициклогексилкарбодиiмiдом. Разработан метод конъюгации фолиевой кислоты с ферроценом через стадию синтеза ферроценкарбоновой кислоты. Установлены оптимальные условия синтеза фолат-конъюгированного ферроцена путем проведения ряда модельных реакций фолиевой кислоты с N,N′-дициклогексилкарбодиимидом. The method of folic acid conjugation to ferrocene due to the synthesis of ferrocenecarboxylic acid is developed. The optimal conditions of synthesis of folate-ferrocene conjugate are determined via a number of model reactions of folic acid with N,N′-dicyclohexylcarbodiimide. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену Разработка метода синтеза фолат-конъюгированного ферроцена The development of the method of synthesis of folate-ferrocene conjugate Article published earlier |
| spellingShingle | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену Макеєва, Л.В. Гладир, І.І. Рожнова, Р.А. Демченко, І.Б. Хімія |
| title | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| title_alt | Разработка метода синтеза фолат-конъюгированного ферроцена The development of the method of synthesis of folate-ferrocene conjugate |
| title_full | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| title_fullStr | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| title_full_unstemmed | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| title_short | Розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| title_sort | розробка методу синтезу фолат-кон'югованого фероцену |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85373 |
| work_keys_str_mv | AT makeêvalv rozrobkametodusintezufolatkonûgovanogoferocenu AT gladiríí rozrobkametodusintezufolatkonûgovanogoferocenu AT rožnovara rozrobkametodusintezufolatkonûgovanogoferocenu AT demčenkoíb rozrobkametodusintezufolatkonûgovanogoferocenu AT makeêvalv razrabotkametodasintezafolatkonʺûgirovannogoferrocena AT gladiríí razrabotkametodasintezafolatkonʺûgirovannogoferrocena AT rožnovara razrabotkametodasintezafolatkonʺûgirovannogoferrocena AT demčenkoíb razrabotkametodasintezafolatkonʺûgirovannogoferrocena AT makeêvalv thedevelopmentofthemethodofsynthesisoffolateferroceneconjugate AT gladiríí thedevelopmentofthemethodofsynthesisoffolateferroceneconjugate AT rožnovara thedevelopmentofthemethodofsynthesisoffolateferroceneconjugate AT demčenkoíb thedevelopmentofthemethodofsynthesisoffolateferroceneconjugate |