ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы – дизайна и синтеза новых типов функционализированных фосфорорганических биомиметиков природных пирофосфатов и их производных, способных проявлять полифункциональную активность, в том числе хелатирующие свойства, а также обладать разнообразной биологической активностью в живых системах. В ходе выполнения проекта будут проведены синтез, изучение химических свойств, а также систематическое экспериментальное и теоретическое исследование хелатирующей и биологической активности функционализированных метилендифосфонатов и их производных, в том числе комплексов с соединениями металлов. Целью проекта является создание новых многокомпонентных биомиметиков природных пирофосфатов, включающих два фосфорсодержащих фрагмента с объемными тетраэдрическими фосфорильными группами наряду с ненасыщенными, ароматическими, гетероциклическими и элементоорганическими фрагментами, а также изучение их реакционной способности, комплексообразующих свойств и биологической активности по различным направлениям. Синтез целевых продуктов будет основан на развитии разработанных нами в последние годы препаративных методах синтеза функционализированных фосфорорганических соединений и использованием специально полученных фосфор(кремний)содержащих синтонов. Будет проведен синтез комплексов аналогов природных пирофосфатов с соединениями металлов (Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Mn, Cu, Ni, Sn, B), а также изучение редокс-превращений полученных соединений с помощью физико-химических методов и проведения комплексного тестирования их биологической активности. Новые функционализированные метилендифосфонаты и их производные представляют большой интерес как перспективные комплексообразователи, экстрагенты, биологически активные вещества широкого спектра действия (антивирусные препараты, ингибиторы энзимов, регуляторы роста растений), а новые комплексы, полученные на их основе, являются потенциальными катализаторами ряда важных химических и биохимических процессов.

The convenient methods for the synthesis of new functionalized structural analogues of natural pyrophosphates as polyfunctionalized methylenebisorganophosphorus acids and their derivatives with amino, hydroxyl and carboxyl groups, as well as the fragments of phthalic and 2-sulfobenzoic acids, and 2,6-di-tert-butylphenol fragments were elaborated. The synthesis of these compounds was made on the base of well available starting compounds using trimethylsilyl esters of trivalent organophosphorus acids and functionalized phosphonites of various structures which were specially obtained via convenient synthetic methods. The several methods for the synthesis of organophosphorus substituted heterocycles including one or two phosphoryl groups and the fragments of phtalic and 2-sulfobenzoic acids as organophosphorus biomimetics of aspirine were elaborated by us. The convenient methods of synthesis of highly reactive aminomethylenediphosphonites, as well as the new types of functionalized aminomethylenediphosphonates and aminomethylenediphosphinates were made on the base of various available formamides and trimethylsilyl esters of trivalent organophosphorus acids in the presence of effective catalyst – trimethylsilyl trifluoromethylsulfonate. These compounds are the valuable substances for preparing of biomimetics moieties of functionalized organophosphorus acids and their derivatives as perspective chelating ligands and bioactive substances. The structure of all compounds was confirmed via various spectral methods. All of these substances are of great interest as perspective chelating ligands and bioactive compounds. The chelating and antioxidative activity of the synthesized methylenebisorganophosphorus compounds towards organotin substances as well as some lantanides (Sm, Eu, Tb, Dy, La) was thoroughly investigated, and RF patent was obtained. The data of experiments were shown the new phosphoryl substituted sterically hindered phenols were the effective antioxidants and cytoprotectors with multifactor mode of action towards oxidation process in biological objects. During 2012-2014 year 36 scientific publications supported by RFBR were presented by us. Also the materials of our investigations were presented and discussed at 7 International and 5 All-Russian scientific conferences. So all investigating targets of this project were realized and the wide foundation of development of new project in 2015 year was built.

10.4. В соответствии с планом работ в 2017 году будут проведены исследования по синтезу структурных аналогов природных ди- и трифосфатов – функционализированных аминометилендифосфорорганических соединений, содержащих фрагменты разнообразных аминокислот, азотистых гетероциклов и их производных. Для синтеза фосфорсодержащих фрагментов и их производных будут использованы фосфорорганические синтоны – эфиры кислот трехвалентного фосфора. Будут разработаны методы синтеза новых аминометилендифосфорсодержащих соединений разнообразного строения, в том числе включающих фрагменты функционализированных ароматических соединений и различных азотсодержащих гетероциклов у метиленового звена. Будет продолжено изучение хелатирующей активности полученных соединений в отнощении к ряду биогенных металлов, для чего будут проведены соответствующие спектральные исследования. Будет изучено молекулярное конструирование новых многокомпонентных систем, включающих фосфорсодержащие группы, которые являются перспективными фосфорорганическими биомиметиками пирофосфатов и исследование их хелатирующих свойств в различных условиях.

3.4 В соответствии с планом работ в 2016 году были проведены исследования по синтезу структурных аналогов природных ди- и трифосфатов – функционализированных аминометилендифосфорорганических соединений, содержащих фрагменты разнообразных аминокислот и их производных. Для синтеза фосфорсодержащих фрагментов и их производных были использованы фосфорорганические синтоны – эфиры кислот трехвалентного фосфора. Были разработаны методы синтеза новых аминометилендифосфонитов и аминометилендифосфонатов разнообразного строения, в том числе включающих фрагменты функционализированных ароматических соединений и азотсодержащих гетероциклов у метиленового звена. Было продолжено изучение антиокислительной и хелатирующей активности полученных соединений, для чего проведены соответствующие спектральные и кинетические исследования. Проведено молекулярное конструирование новых многокомпонентных систем, включающих фосфорсодержащие группы, - фосфорорганических биомиметиков пирофосфатов и исследование их антиокислительных и хелатирующих свойств в различных условиях.

10.5. За счет введения новых функциональных групп – азотсодержащих гетероциклов в функциональнозамещенных фосфорорганических кислот и их производных – перспективных комплексообразователей и биологически активных веществ. в 2017 году будут получены следующие научные результаты: - будут проведены исследования по синтезу функционализированных аминометилендифосфорсодержащих кислот, включающих функционализированные ароматические фрагменты, а также фрагменты азотсодержащих гетероциклов; - будут получены новые типы функционализированных аминометилендифосфорсодержащих кислот – фосфорорганических аналогов пирофосфатов, включающих фрагменты аминокислот; - будут разработаны оригинальные методы синтеза новых фосфорорганических соединений, включающие фрагменты ненасыщенных аминов и карбоновых кислот, обладающих хелатирующей активностью, в том числе растворимые в воде; - будет осуществлен синтез новых комплексов биогенных металлов (Ca, Mg, Zn, Cu, Co, Mn, Fe) с использованием в качестве лигандов новых типов функционализированных аминометилендифосфорсодержащих кислот, а также проведено детальное изучение строения полученных комплексов; - будут осуществлены спектральные исследования полученных соединений в различных условиях с целью определения их биологической и хелатирующей активности; - будет получено не менее 25 новых соединений с детальным подтвеждением их строения методами 1Н, 13С, 31Р спектроскопии; полученные результаты будут опубликованы в печати со ссылками о поддержке данных исследований РФФИ.