UTB

Fakulty a součásti Otevřít navigaci

Věda a výzkum

Úspěchy

VÝZNAMNÉ VÝSLEDKY VĚDECKO-VÝZKUMNÉ ČINNOSTI

ÚSTAV CHEMIE (2014 – 2018)

Jelínková, H. Surmová, A. Matelová, M. Rouchal, Z. Prucková, L. Dastychová, M. Nečas, R. Vícha: Cubane Arrives on the Cucurbituril Scene.
Organic Letters 2017, 19, 2698–2701. (IF2016 = 6,579)

Klecové uhlovodíky představují velmi zajímavé základní struktury pro přípravu supramolekulárních ligandů s velmi vysokými afinitami k některým makrocyklům, například cucurbiturilům (CBn). Deriváty velmi zajímavého uhlovodíku kubanu stály až dosud stranou zájmu chemiků. V této publikaci popisujeme přípravu prvního známého dikationtového kubanového ligandu a jeho supramolekulární chování ve směsích s cyklodextriny a cucurbiturily. K velmi zajímavým výsledkům patří úspěšná příprava monokrystalu komplexu tohoto ligandu s CB7 a CB7 a popis struktury pomocí RTG difrakční analýzy.


Branná, J. Černochová, M. Rouchal, P. Kulhánek, M. Babinský, R. Marek, M. Nečas, I. Kuřitka, R. Vícha:
Cooperative binding of cucurbit[n]urils and b-cyclodextrin to heteroditopic imidazolium-based guests.
Journal of Organic Chemistry 2016, 81, 9595–9604. (IF2016 = 4,849)

Vícevazebné ligandy pro supramolekulární systémy se ukazují jako slibné komponenty například pro konstrukci molekulárních senzorů či přepínačů. S rostoucí složitostí těchto ligandů ale zároveň roste počet možností konečného uspořádání supramolekulárních útvarů. Navíc se ukazuje, že na výslednou podobu komplexů mají zásadní vliv i jevy, které se nemohly projevit při studiu jednovazebných modelů. Mezi tyto jevy patří například vzájemné interakce mezi vázanými makrocykly nebo soutěžení vazebných míst v rámci jednoho komplexu. Důsledkem těchto sekundárních jevů může být zcela jiné uspořádání výsledného komplexu než by napovídaly individuální preference vazebných míst. V této publikaci jsme popsali přípravu několika ligandů se dvěma vazebnými místy, popsali kvantitativně interakce mezi makrocykly a připravili jeden supramolekulární systém s geometrií odporující původním očekáváním.


Branná, M. Rouchal, Z. Prucková, L. Dastychová, R. Lenobel, T. Pospíšil, K. Maláč, R. Vícha:
Rotaxanes capped with hosts: supramolecular behavior of adamantylated bisimidazolium salts containing a biphenyl centerpiece.
Chemistry – A European Journal 2015, 21, 11712–11718. (IF2016 = 5,317)

V této publikaci popisujeme přípravu a supramolekulární chování ligandů se třemi vazebnými místy.  Nejzajímavější zjištění bylo, že více stericky bráněný ligand pevněji vázal některé makrocykly a umožnoval tak navázání více jednotek makrocyklu než ligand, který mohl makrocykly volně prokluzovat. Dále jsme v této práci demonstrovali možnost připravit rotaxanové struktury, tedy uspořádání molekul s jedním makrocyklem uvězněným na ose ligandu pomocí dvou supramolekulárních uzávěrů. Výhoda proti kovalentním uzávěrům spočívá v možnosti vyvolání rozpadu tohoto rotaxanu přidáním kompetitoru pro makrocykly sloužící jako uzávěry. Toto zjištění má velký význam při návrhu a konstrukci molekulárních strojků.


Macedo de, M. B.; Kimmel, R.; Urankar, D.; Gazvoda, M.; Peixoto, A.; Cools, F.; Torfs, E.; Verschaeve, L.; Lima, E. S.; Lyčka, A.; Milićević, D.; Klásek, A.; Cos, P.; Kafka, S.; Košmrlj, J.; Cappoen, D.:
Design, Synthesis and Antitubercular Potency of 4-Hydroxyquinolin-2(1H)-ones.
Euopean  Journal of Medicinal Chemistry 2017, 138, 491-500. (IF2016 = 4,519)

V této studii, otištěné v jednom z nejprestižnějších časopisů z oblasti medicinální chemie, byly navrženy 50-členná knihovna substituovaných 4-hydroxychinolin-2(1H)-onů a dva úzce příbuzné analogy. Všechny sloučeniny byly ohodnoceny in-silico z hlediska podobnosti s léčivy a následně syntetizovány. Třináct derivátů s fenylovou skupinou v poloze 3 vykazovalo minimální inhibiční koncentraci vůči Mycobacterium tuberculosis H37Ra nižší než 10 mM a vůči Mycobacterium bovis AN5A nižší než 15 mM, avšak tyto sloučeniny byly neaktivní vůči rychle rostoucím druhům mykobakterií. Žádný z vybraných derivátů nevykazoval akutní toxicitu vůči buňkám MRC-5 ani časné známky genotoxicity v testu Vitotox™ v rozmezí aktivních koncentrací. Studie vztahu struktura-aktivita poskytla určitou představu o další příznivé substituci skeletu 4-hydroxychinolin-2(1H)-onu a nakonec jako nejslibnější člen knihovny byl vybrán 6-fluor-4-hydroxy-3-fenylchinolin-2(1H)-on s hodnotou MIC 3,2 mM a s hodnotou CC50 vůči MRC-5 67,4 mM.


Křemen, F.; Gazvoda, M.; Kafka, S.; Proisl, K.; Srholcová, A.; Klásek, A.; Urankar, D.; Košmrlj, J.:
Synthesis of 1,4-Benzodiazepine-2,5-diones by Base Promoted Ring Expansion of 3-Aminoquinoline-2,4-diones.
Journal of Organic Chemistry 2017, 82, 715-722. (IF2016 = 4,849)

V článku je popsána reaktivita 3-aminochinolin-2,4-dionů, která dosud neměla obdobu. Tyto sloučeniny v zásaditém prostředí podléhají molekulárnímu přesmyku, jehož produkty jsou 1,4-benzodiazepin-2,5-diony. Přeměna probíhá za mírných podmínek při použití 1,1,3,3-tetramethylguanidinu, ethoxidu sodného nebo benzyltrimethylamonium-hydroxidu jako báze. Navržený mechanismus přesmyku a konformační rovnováha 1,4-benzodiazepin-2,5-dionových kruhů jsou předmětem diskuse.


Proisl, K.; Kafka, S.; Urankar, D.; Gazvoda, M.; Kimmel, R.; Košmrlj, J.:
Fischer Indolization of N-(α-Ketoacyl)anthranilic Acids into 2-(Indol-2-carboxamido)benzoic Acids and 2-Indolyl-3,1-benzoxazin-4-ones and Their NMR Study.
Organic & Biomolecular Chemistry 2014, 12, 9650-9664.

Reakcí N-(α-ketoacyl)anthranilových kyselin s fenylhydraziniumchloridem ve vroucí kyselině octové byly připraveny 2-(indol-2-karboxamido)benzoové kyseliny s dobrými až vynikajícími výtěžky a 2-indolyl-3,1-benzoxazin-4-ony jako vedlejší produkty. Tvorba uvedených vedlejších produktů může být snadno potlačena hydrolytickým zpracováním. Alternativně zvýšením reakční teploty nebo prodloužením reakční doby mohou být získány výhradně 2-indolyl-l-benzoxazin-4-ony. Studie byla zaměřena na optimalizaci reakčních podmínek, rozsah výchozích sloučenin a průběh jejich přeměn. Produkty byly characterizovány 1H-, 13C- a 15N-NMR spektry. Rezonance byly přiřazeny na základě standardních 1D a vybraných 2D NMR experimentů (1H–1H gs-COSY, 1H–13C gs-HSQC, 1H–13C gs-HMBC) s 1H–15N gs-HMBC jako praktickým nástrojem pro stanovení chemických posunů v 15N-NMR spektrech při přirozeném zastoupení isotopu 15N.


Zavřít

Fakulty a součásti