Сравнение реакций этерификации и 1,3-диполярного циклоприсоединения как синтетических подходов к получению флуоресцентно-меченых клатрохелатов железа(II) с терминальной(-ыми) оптически-активной(-ыми) группой(-ами)

  • Роман А. Селин Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины
  • Виктор Я. Черний Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины
  • Дмитрий В. Крыворотенко Институт молекулярной биологии и генетики НАНУ
  • Андрей Мохир Институт органической химии II, Университет Эрлангена–Нюрнберга
  • Ян Зигфридович Волошин Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
Ключевые слова: макроциклические соединения; клатрохелаты; комплексы железа; реакционная способность лигандов; нуклеофильное замещение; этерификация; 1,3-диполярное циклоприсоединение; молекулярные метки; флуоресцентные репортеры

Аннотация

Сравнили два наиболее распространенных синтетических подхода (реакции этерификации и 1,3-диполярного циклоприсоединения) к функционализации реакционноспособных трехмерных молекулярных платформ, позволяющие получать флуоресцентно-меченые клатрохелаты железа(II) с терминальными оптически-активными группами и таким образом установить их локализацию и накопление в опухолевых клетках. Поскольку использование реакции этерификации позволило получить целевые комплексы с очень низкими выходами, была изучена такая функционализация путем медь-катализируемой «клик»-реакции 1,3-диполярной циклоприсоединения к известному пропаргиламинсодержащему клатрохелату железа(II) с терминальной CºC-связью как реакционноспособному макробициклическому предшественнику. Этот одностадийный синтетический подход позволил с высоким выходом получить клеточный комплекс железа(II) с терминальным кумариновым фрагментом, который был охарактеризован данными элементного анализа, ESI-TOF масс-спектрометрии и 1Н и 13С{1Н} ЯМР-спектроскопии.

Литература

Voloshin Y.Z., Kostromina N.A., Krämer R. Clathrochelates: Synthesis, Structure and Properties. Amsterdam: Elsevier, 2002.

Voloshin Y.Z., Belaya I.G., Krämer R. Cage Metal Complexes: Clathrochelates Revisited. Heidelberg: Springer, 2017 [Волошин Я.З., Белая И.Г., Кремер Р. Клеточные комплексы металлов: клатрохелаты возвращаются. Граница, Москва, 2019].

https://doi.org/10.1007/978-3-319-56420-3

Novikov V.V., Varzatskii O.A., Negrutska V.V., Bubnov Y.N., Palchykovska L.G., Dubey I.Y., Voloshin Y.Z. J. Inorg. Biochem. 2013, 124, 42.

https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.03.005

Varzatskii О.А., Novikov V.V., Shulga S.V., Belov A.S., Vologzhanina A.V., Negrutska V.V., Dubey I.Y., Bubnov Y.N., Voloshin Y.Z. Chem. Commun. 2014, 50, 3166.

https://doi.org/10.1039/c3cc47018k

Varzatskii O.A., Shul'ga S.V., Belov A.S., Novikov V.V., Dolganov A.V., Vologzhanina A.V., Voloshin Y.Z. Dalton Trans. 2014, 43, 17934.

https://doi.org/10.1039/C4DT01557F

Varzatskii O.A., Vologzhanina A.V., Novikov V.V., Vakarov S.V., Oblap R.V., Voloshin Y.Z. Inorg. Chim. Acta 2018, 482, 90.

https://doi.org/10.1016/j.ica.2018.06.004

Kovalska V.B., Losytskyy M.Yu., Varzatskii O.A., Cherepanov V.V., Voloshin Y.Z., Mokhir A.A., Yarmoluk S.M., Volkov S.V. Bioorg. Med. Chem. 2014, 22, 1883.

https://doi.org/10.1016/j.bmc.2014.01.048

Kovalska V., Chernii S., Cherepanov V., Losytskyy M., Chernii V., Varzatskii O., Naumovets A., Yarmoluk S. J.Molecular Recognition 2017, 30, e2622

https://doi.org/10.1002/jmr.2622

Losytskyy M.Y., Kovalska V.B., Varzatskii O.A., Sergeev A.M., Yarmoluk S.M., Voloshin Y.Z. J. Fluoresc. 2013, 23, 889.

https://doi.org/10.1007/s10895-013-1199-5

Kovalska V.B., Vakarov S.V., Kuperman M.V., Losytskyy M.Yu., Gumienna-Kontecka E., Voloshin Y.Z., Varzatskii O.A. Dalton Trans. 2018, 47, 1036.

https://doi.org/10.1039/C7DT03731G

Kovalska V., Kuperman M., Losytskyy M., Vakarov S., Potocki S., Yarmoluk S., Voloshin Y., Varzatskii O., Gumienna-Kontecka E. Metallomics 2019, 11, 338.

https://doi.org/10.1039/C8MT00278A

Kovalska V., Vakarov S., Losytskyy M., Kuperman M., Chornenka N., Toporivska Y., Gumienna-Kontecka E., Voloshin Y., Varzatskii O., Mokhir A. RSC Adv. 2019, 9, 24218.

https://doi.org/10.1039/C9RA04102H

Kovalska V., Vakarov S., Chornenka N., Gumienna-Kontecka E., Voloshin Y. Russ. J. Inorg. Chem. 2020, 65, 1513.

https://doi.org/10.1134/S0036023620100137

Blechinger J., Varzackii O.A., Kovalska V., Zelinskii G.E., Voloshin Y.Z., Kinski E., Mokhir A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2016, 26, 626.

https://doi.org/10.1016/j.bmcl.2015.11.060

Achimovich A.M., Ai H., Gahlmann A. Current Opinion in Structural Biology 2019, 58, 224.

https://doi.org/10.1016/j.sbi.2019.05.001

Ponzio G., Baldrocco F. Gazz. Chim. Ital. 1930, 60, 415.

Voloshin Y.Z., Zavodnik V.E., Varzatskii O.A., Belsky V.K., Palchik A.V., Strizhakova N.G., Vorontsov I.I., Antipin M.Yu. Dalton Trans. 2002, 1193.

https://doi.org/10.1039/b107021p

Zelinskii G.E., Belov A.S., Vologzhanina A.V., Novikov V.V., Varzatskii О.А., Voloshin Y.Z. Inorg. Chem. Commun. 2016, 67, 80.

https://doi.org/10.1016/j.inoche.2016.03.014

Voloshin Y.Z., Zavodnik V.E., Varzatskii O.A., Belsky V.K., Vorontsov I.I., Antipin M.Y. Inorg. Chim. Acta 2001, 321, 116.

https://doi.org/10.1016/S0020-1693(01)00520-5

Selin R.A., Chornenka N.V., Chernii V.Ya., Mokhir A., Vologzhanina A.V., Belov A.S., Pomadchik A.L., Voloshin Y.Z. Inorg.Chim.Acta 2019, 496, 119047.

https://doi.org/10.1016/j.ica.2019.119047

a) Kolb H.C., Finn M.G., Sharpless K.B. Angew. Chem. 2001, 113, 2056;

https://doi.org/10.1002/1521-3757(20010601)113:11<2056::AID-ANGE2056>3.0.CO;2-W

b) Kolb H.C., Finn M.G., Sharpless K.B. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004.

https://doi.org/10.1002/1521-3773(20010601)40:11<2004::AID-ANIE2004>3.0.CO;2-5

a) Rostovtsev V.V., Green L.G., Fokin V.V., Sharpless K.B. Angew. Chem. 2002, 114, 2708;

https://doi.org/10.1002/1521-3757(20020715)114:14<2708::AID-ANGE2708>3.0.CO;2-0

b) Rostovtsev V.V., Green L.G., Fokin V.V., Sharpless K.B. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2596.

https://doi.org/10.1002/1521-3773(20020715)41:14<2596::AID-ANIE2596>3.0.CO;2-4

Agalave S. G., Maujan S. R., Pore V. S. Chem. Asian J. 2011, 6, 2696.

https://doi.org/10.1002/asia.201100432

Ol'shevskaya V.A., Makarenkov A.V., Kononova E.G., Petrovskii P.V., Verbitskiy E.V., Rusinov G.L., Charushin V.N., Hey-Hawkins E., Kalinin V.N. Polyhedron 2012, 42, 302.

https://doi.org/10.1016/j.poly.2012.05.036

Rokitskaya T.I., Khailova L.S., Makarenkov A.V., Shunaev A.V., Tatarskiy V.V., Shtil A.A., Ol'shevskaya V.A., Antonenko Y.N. BBA -Biomembranes 2019, 1861, 573.

https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2018.12.009

Dheer D., Singh V., Shankar R. Bioorg. Chem. 2017, 71, 30.

https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2017.01.010

Zelinskii G.E., Belov A.S., Vologzhanina A.V., Limarev I.P., Pavlov A.A., Olshevskaya V.A., Makarenkov A.V., Dorovatovskii P.V., Lebed E.G., Voloshin Y.Z. Chemistry Select 2019, 4, 11572.

https://doi.org/10.1002/slct.201902888

Selin R., Chernii V., Mokhir A. Ukr. Chem. J. 2020, 86, 3.

https://doi.org/10.33609/0041-6045.86.3.2020.3-8

Опубликован
2021-08-16
Раздел
Клатрохелаты