Studentská vědecká konference

Tato práce se zabývá syntézou střídavých atropoisomerů calix[4]arenu a následným zkoumáním jejich reaktivity. Calix[4]areny v 1,2- a 1,3-střídavé konformaci nabízí zajímavé vlastnosti díky jejich preorganizovanému tvaru kavity. Calixareny v 1,3-střídavé konformaci substituované dvěma ureidoskupinami na protější straně skeletu patří mezi nejefektivnější aniontové receptory.  V rámci této práce tak byla navržena několikastupňová syntéza, která umožnila přípravu receptoru v 1,3-střídavé konformaci s chirálními alkylovými řetězci na spodním okraji. Použití pyren-1-ylisokyanátu umožnilo syntézu chromogenního a fluorogenního chirálního receptoru, jehož komplexační vlastnosti vůči vybraným chirálním aniontům budou dále zkoumány. 1,2-Střídavý konformer je naproti tomu mnohem obtížněji dostupný a jeho reaktivita stále není v literatuře dostatečně popsána. Jedním z dalších cílů této práce je proto také příprava chirálního receptoru v 1,2-střídavé konformaci.

Hybridné organokremičité materiály sú materiály na báze siloxánov so zabudovanou organickou jednotkou. Jednou z aplikácií týchto materiálov je ich využitie pri katalýze enantioselektívnych reakcií. Cieľom práce je príprava tzv. premostených organokremičitých materiálov sol-gel procesom z organických bis-trialkoxysilánov obsahujúcich axiálne chirálny BINOL, alebo jeho deriváty, ktoré sú na kremičitý materiál pripojené pomocou vhodných funkčných skupín v polohách 6,6‘. Jedným z uvažovaných východiskových bis-trialkoxysilánov je derivát 1, kterého syntézou sa zaoberá moja práca.  

Alkeny představují obecně významnou skupinu látek, které lze využít v organické syntéze anebo materiálové chemii. Zejména substituované alkeny s vysokým počtem substituentů lze využít jako jednoduché výchozí látky pro přípravu aromatických i alifatických supramolekul, makromolekul, bioaktivních látek a také jako substráty pro cykloadiční reakce, např. Diels-Alderovu reakci. Vysoce substituované konjugované alkeny s π-konjugovanými řetězci mají rozsáhlý aplikační potenciál v oblasti organických polovodivých látek. Ve snaze připravit vysoce konjugované trisubstituované dieny (3), jsem se ve své práci zaměřil na možnost převedení β-oxoesterů (1) na enol-fosfáty (2) a jejich následnou konverzi na dieny (3). Fosfáty (2) byly připraveny enolizací výchozích β-oxoesterů (1) a reakcí vzniklého enolátu s diethyl-chlorfosfátem. Výsledky získané během studia reakce fosfátů (2) s organokovovými činidly budou diskutovány během příspěvku.  

We have previously discovered a short, highly efficient route to activated ribonucleotides from plausible prebiotic feedstock molecules such as cyanamide, cyanoacetylene, glycoaldehyde, glyceraldehyde and inorganic phosphate.¹ We can accomplish the synthesis of all precursors of ribonucleotides, amino acids and lipids by the reductive homologation of hydrogen cyanide and some of its derivatives. The key steps are driven by UV using hydrogen sulphide as a reductant and can be accelerated by Cu^I-Cu^II photoredox cycling.² Anomerization of α-ribonucleosides to β-anomers is extremely inefficient. However, an extraordinarily efficient anomerization can be accomplished using α-2-thionucleosides.³ Here we describe a novel prebiotic approach to 2´-deoxyadenosine. References: 1 Powner, M. W.; Gerland, B.; Sutherland, J. D. Nature 2009, 459, 239. 2 Patel, B. H.; Percivalle, C.; Ritson, D. J.; Duffy, C. D.; Sutherland, J. D. Nature Chemistry 2015, 7, 301. 3 Xu, J.; Tsanakopoulou, M.; Magnani, C. J.; Szabla, F.; Šponer, J. E.; Šponer, J; Góra, R. W.; Sutherland, J. D. Nature Chemistry 2017, 9, 303.  

Mezi velkou skupinu makrocyklů patří různé známé látky, jako crown-ethery, kryptandy, cyklofany, porfyriny, makrolidy a další. Makrocykly mohou sloužit například jako receptory iontů, kdy příslušný ion je vázán nekovalentními vazbami.  Práce se zabývá přípravou makrocyklu se čtyřmi dialkoxy substituovanými benzenovými jádry, které jsou spojeny močovinovými jednotkami. Dalším krokem výzkumu bude studium reaktivity, konformace a komplexačních vlastností připravených makrocyklů.  

Calix[4]areny jsou makrocyklické sloučeniny používané v supramolekulární chemii jako molekulární lešení. V této práci je základní skelet calix[4]arenu v kónické konformaci použit jako stavební kámen pro syntézu makrocyklických receptorů, schopných komplexovat anionty pomocí 1,2,3-triazolových skupin. Tyto heterocykly jsou na horním okraji calix[4]arenu vystavěny nekonvenčním způsobem: multikomponentní reakcí primárního aminu, aryl(methyl)ketonu a 4-nitrofenylazidu. Získané 1,4-disubstituované 1,2,3-triazoly jsou schopné rozpoznávat anionty v roztoku díky kyselému vodíku v poloze 5, který interaguje s anionty pomocí vodíkových můstků. Tuto interakci lze ještě zesílit pomocí N-alkylace triazolového jádra vedoucího ke vzniku triazoliových soli. Využitím různých primárních aminů byla připravena řada receptorů a od nich odvozených solí. Komplexační vlastnosti nově připravených sloučenin byly měřeny pomocí ¹H NMR titrací.  

DC-SIGN receptor patří do skupiny transmembránových C-lektinových receptorů, nacházejících se zejména v membráně buněk imunitního systému. Je zodpovědný za navázání patogenu, jeho inkapsulaci a následné odbourání v lysozomech. Při hledání potenciálních inhibitorů DC-SIGN receptoru byla využita metoda fragment-based drug design. V nedávné studii bylo popsáno několik malých molekul (fragmentů) s relativně vysokou afinitou k DC-SIGN receptoru, mezi nimi (4-fluorfenyl)(piperidin-4-yl)methanon a řada heterocyklických aromátů na bázi chinoxalinonu. Cílem práce bylo připravit sérii látek vzniklých spojováním těchto fragmentů. Jako základ struktury byl zvolen 4-oxo-1,4-dihydrochinolin („4-chinolon“), který je strukturně podobný derivátům chinoxalinonu a jehož struktura se objevuje v řadě biologicky aktivních látek. Syntetické postupy byly optimalizovány na přípravě jednoduchých nesubstituovaných chinolonů a následně byly využity pro syntézu složitějších 3- a 6-substituovaných chinolonů.