Химия и химические технологии. Органическая химия.

д.х.н., проф. Казанцев А.В., к.х.н., доц. Гава Н.Ф, ст.преп. Емельянова О.В.

Карагандинский государственный университет им.Е.А.Букетова,

Карагандинский государственный индустриальный университет, Казахстан

О некоторых особенностях реакций

ди(о-карборано-1,2 диметил)бората

В настоящее время внимание исследователей, работающих в области синтетической органической химии, сосредоточено на решении таких приоритетных задач, как поиск и создание новых органических веществ с заранее заданными практически полезными свойствами. В этом отношении весьма перспективными представляются исследования в области химии гетероциклов, которая представляет собой одну из самых увлекательных и важных областей органической химии. Достаточно сказать, что из наиболее известных и широко употребляемых лекарственных препаратов более 60% являются гетероциклическими соединениями.

Наличие гетероатома в цикле вносит неповторимое своеобразие в химические свойства гетероциклов и определяет специфику методов их синтеза.

В связи с ростом числа онкологических заболеваний приоритетной задачей сегодняшнего дня является поиск и создание новых эффективных противоопухолевых препаратов широкого спектра действия. Весьма перспективными в этом отношении представляются карборанилсодержащие циклические бораты и их азотсодержащие производные, которые по своему составу, строению, физическим и химическим свойствам, избирательности к злокачественным новообразованиям пригодны для нейтронозахватной терапии рака, важнейшей проблемой которой является поиск и создание новых органических соединений бора, способных к селективному накоплению в опухолевых тканях.

Особый интерес в данном направлении представляют соединения, содержащие более 20 атомов бора, которые могут служить при получении новых эффективных препаратов для В-НЗТ.

В связи с этим были проведены исследования, в результате которых был синтезирован ди(о-карборан-1,2-диметил)борат - (хелатный эфир) действием борной кислоты на 1,2-бис(оксиметил)-о-карборан и исследованы его свойства и некоторые превращения, а так же исследованы реакции с аминокислотами и азотсодержащими основаниями.

Синтезированный хелатный борат - высокоплавкое, стабильное при хранении и действии кислот соединение, проявляющее свойства ионитов и сильных Н-кислот, склонных к реакциям алкилирования, ацилирования, аминолиза и др., подтверждением чему служат реакции бората (1) с хлористым ацетилом и бензоилом, приводящие к ацильным производным (2,3), отличающимся малой стабильностью к разложению при хранении:

Взаимодействие бората с анилином, обладающим малой основностью, протекает с небольшой скоростью и приводит к ожидаемой аммониевой соли (4) с выходом не более 50%:

Подобное явление наблюдается в реакции с пиридином, приводящей к аммониевой соли (5) с выходом 62%:

Реакция бората с бензиламином протекает также легко и приводит к аммониевой соли (6) с выходом 68%:

Особый интерес представляют реакции бората (1) с вторичными аминами, обладающими более высокой основностью и склонностью к расщеплению карборанового ядра. Исследования показали, что борат взаимодействует с эквимолярным количеством морфолина региоспецифично с образованием аммониевой соли (7) практически с количественным выходом:

Исследования показали, что ход и направление представленных реакций существенно зависит от основности действующих реагентов, что подтверждают относительные скорости реакций дибората с вышеназванными азотсодержащими основаниями и выходы целевых продуктов.

Отсутствие продуктов расщепления карборанового ядра в большинстве реакций указывает не только на высокую кислотность хелатного дибората, но и его региоспецифичность по отношению к аминам и аминокислотам с выраженными основными свойствами, что открывает широкие перспективы использования дибората и его азотсодержащих производных в химио- и нейтронозахватной терапии раковых клеток, насыщенных высокоосновными аминокислотами и другими азотистыми основаниями.

Исследованные реакции открывают новые направления в тонком органическом синтезе и создании ценных фармакологически активных веществ и лекарственных средств различного назначения.

Литература:

1. Казанцев А.В., Горин Е.Г., Московченко М.А., Емельянова О.В. Синтез ди(о-карборано-1,2-диметил)бората и его азотсодержащих производных для исследования их в борнейтронозахватной терапии рака//Труды Х Юбилейной Международной научно-практической конференции. КарГТУ. Караганда, - 2007. - Вып.1.- с.375-377.

2. Граймс Р. Карбораны.- М.: Мир, 1974, 264 с.

3. Казанцев А.В., Емельянова О.В. О синтезе ди(о-карборано-1,2-диметил)бората и его азотсодержащих производных//Научная конференция «Передовые научные разработки». Чехия.2011 №8 с.37-39