Каталітичне фосфонілювання C=X електрофілів

Автор(и)

  • А.О. Колодяжна Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ
  • Е.В. Грішкун Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ
  • О.О. Колодяжна Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ
  • С.Ю. Шейко Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ
  • О.І. Колодяжний Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.12.075

Ключові слова:

бісфосфонати, гідроксифосфонати, перхлорат піридинію, похідні терпену, фосфонілювання

Анотація

Розроблено метод каталітичного фосфонілювання електрофілів С = Х. Реакція призводить до утворення відповідних α-заміщених фосфонатів з високими виходами. Особливий інтерес становить реакція з утворенням бісфосфонатів. Встановлено, що нуклеофільна атака триетилфосфіту на електронодефіцитний вуглець групи C = X спричиняє утворення бетаїну, який реагує з перхлоратом піридинію з утворенням перхлорату алкоксифосфонію і піридину. Квазіфосфонієва сіль нестабільна і розкладається з утворенням фосфонату, алкену і хлорної кислоти, яка реагує з піридином, регенеруючи перхлорат піридинію. Інтермедіат, що утворюється з галогеніду піридинію, розкладається з утворенням галоїдного алкілу. Загальна стратегія пропонованого методу введення фосфонатних груп у молекулу поліпренолів полягала в послідовній обробці гідроксилвмісної сполуки реагентом Шверна з перетворенням С–ОН групи в карбо нільну; подальше фосфонілювання карбонілвмісного интермедіату реагентом (EtO)3P/[PyH]+ClO4- призводить до утворення гідроксибісфосфонату. Синтезовані бісфосфонати мають виражену біологічну активність. До них, наприклад, належать синтаза енолпірувілшикімат-3-фосфату (EPSP), фар незол-протеїнтрансфе раза (FPTase), а також ВІД-протеаза. Таким чином, нами розроблений порівняно простий метод синтезу α-гідроксибісфосфонатів — похідних терпенів, які становлять інтерес як потенційні біологічно активні речовини.

Завантаження

Посилання

Kolodiazhna, A. О. & Kolodiazhnyi, O. I. (2020). Asymmetric electrophilic reactions in phosphorus chemistry. Symmetry, 12, No. 1, 108. https://doi.org/10.3390/sym12010108

Kolodiazhnyi, O. I. (2006). Chiral hydroxy phosphonates: synthesis, configuration and biological properties. Russ. Chem. Rev., 75, pp. 227-253. https://doi.org/:10.1070/RC2006v075n03ABEH001193

Kolodyazhnaya, O. O. & Kolodyazhnyi, O. I (2009). Synthesis of isoprenyl bis (phosphonates). Russ. J. Gen. Chem., 79, No. 4, pp. 862-864. https://doi.org/10.1134/S1070363209040306

Tidwell, T. T. (1990). Swern oxidation. Org. React., 39, pp. 297-572.

Cermak, D. M., Du, Y. & Wiemer, D. F. (1999). Synthesis of nonracemic dimethyl α-(hydroxyfarnesyl)phosphonates via oxidation of dimethyl farnesylphosphonate with (camphorsulfonyl)oxaziridines. J. Org. Chem., 64, No. 2, pp. 388-393. https://doi.org/10.1021/jo980984z

Quin, L. D. (2000). A guide to organophosphorus chemistry. New York: Wiley.

Shull, L. W., Wiemer, A. J., Hohlb, R. J. & Wiemer, D. F. (2006). Synthesis and biological activity of isoprenoid bisphosphonates. Bioorg, Med. Chem., 14, No. 12, pp. 4130-4136. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2006.02.010

Sikorski, J. A., Miller, M. J., Braccolino, D. S., Cleary, D. G., Corey, S. D., Font, J. L., Gruys, K. J., Han C. Y., Lin, K. C., Pansegrau, P. D., Ream, J. E., Schnur, D., Shah, A. & Walker, M. C. (1993). EPSP synthase: the design and synthesis of bisubstrate inhibitors incorporating novel 3-phosphate mimics. Phosphorus, Sulfur,

Silicon Relat. Elem., 76, No. 1-4, pp. 115-118. https://doi.org/10.1080/10426509308032372

Pompliano, D. L., Rands, E., Schaber, M. D., Mosser, S. D., Anthony, N. J. & Gibbs, J. B. (1992). Steady-state kinetic mechanism of ras farnesyl:protein transferase. Biochemistry, 31, pp. 3800-3807. https://doi.org/10.1021/bi00130a010

Stowasser, B., Budt, K. H., Li, J. Q., Peyman, A. & Ruppert, D. (1992). New hybrid transition state analog inhibitors of HIV protease with peripheric C2-symmetry. Tetrahedron Lett., 33, No. 44, pp. 6625-6628. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(00)61002-X/

Gancarz, R., Gancarz, I. & Walkowiak, U. (1995). On the reversibility of hydroxyphosphonate formation in the Kabachnik–Fields reaction. Phosphorus, Sulfur, Silicon Relat. Elem., 104, pp. 45-52. https://doi.org/10.1080/10426509508042576

Kolodiazhnyi, O. I. (2011). New methods for the synthesis of phosphonic analogues of natural compounds. Phosphorous Sulfur Silicon Relat. Elem., 186, No. 4, pp. 644-651. https://doi.org/10.1080/10426507.2010.511359

##submission.downloads##

Опубліковано

28.03.2024

Як цитувати

Колодяжна, А. ., Грішкун, Е. ., Колодяжна, О. ., Шейко, С. ., & Колодяжний, О. . (2024). Каталітичне фосфонілювання C=X електрофілів . Доповіді Національної академії наук України, (12), 75–84. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.12.075

Номер

№ 12 (2020): Доповіді Національної академії наук України

Розділ

Хімія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають