Синтез та біологічні властивості дитіокарбаматів 9,10–антрацендіону
Автор: Ксендзук Надія Іванівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології фармацевтичних препаратів
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерській кваліфікаційній роботі представлено синтез антрахінонілдитіокарбаматів на основі солей діазонію, отриманих із відповідних аміноантрахінонів [1]. Вивчено антимікробні та антиоксидантні властивості синтезованих дитіокарбаматів. Проведено матеріальні розрахунки для отримання 1 кг антрахінонілпіролідиндитіокарбамату та представлено принципову технологічну схему процесу отримання піролідиндитіокарбамату. Проведені розрахунки загальної вартості досліджень. Метою даної роботи було розробити ефективний спосіб синтезу в умовах "зеленої" хімії раніше невідомих дитіокарбаматів та вивчити біологічні властивості синтезованих сполук. Дитіокарбамати є цінними синтетичними продуктами, які широко використовуються в сільському господарстві як інсектициди, гербіциди, пестициди та фунгіциди, у промисловості як сліміциди у системах водяного охолодження та у виробництві паперу, в аналітичній хімії для визначення катіонів, у хімії полімерів як RAFT агенти та як прискорювачі вулканізації. Серед похідних дитіокарбаматів виявлено сполуки з різними типами біоактивності: протипухлинною, антиВІЛ, антиоксидантою, антибактеріальною, антигістамінною, тощо. Основним методом синтезу дитіокарбаматів є взаємодія первинних або вторинних амінів з дисульфідом вуглецю у присутності лугу, триетиламіну або у відсутності основи. Також описаний процес, що включає реакцію амінів з сірковуглецем та алкілгалогенідами або акрилатами. Ці синтетичні варіанти є препаративними для алкілдитіокарбаматів, але вони не дуже ефективні для арилдитіокарбаматів. Зазвичай арилдитіокарбамати отримують в каталізованих металами умовах, але їх синтез проводиться реакцією дитіокарбаматів лужних металів з солями арил- і діарилдіазонію у відсутності каталізатора. Беручи до уваги обмежену кількість публікацій та продовжуючи дослідження щодо спрямованої функціоналізації 9,10-антрахінонової системи та пошуку нових біологічно активних речовин [2-5], представляється перспективним розширити синтетичний потенціал солей діазонію аміно-9,10-антрацендіону для отримання нових похідних дитіокарбамінової кислоти для пошуку біологічно активних речовин. Об’єкт дослідження: реакція Зандмеєра діазонієвих солей 9,10-антрахінону та біологічна активність похідних. Предмет досліджень: дослідження солей діазонію аміноантрахінонів у реакції Зандмеєра з дитіокарбаміновими кислотами та пошук нових біологічно активних сполук серед отриманих речовин. Мета дослідження: розробка ефективного методу синтезу дитіокарбаматів 9,10-антрацендендіону в умовах "зеленої" хімії та вивчення біологічних властивостей синтезованих сполук. Результати досліджень: Проведено синтез нових дитіокарбаматів 9,10-антрацендіону реакцією сполучення діазонієвих солей аміноантрахінонів з згенерованими in situ дитіокарбаміновими кислотами діетиламіну, морфоліну, піперидину або піролідину в нейтральному водному середовищі у м’яких умовах з виходами 50–96%. Структури отриманих дитіокарбаматів 9,10-антрацендендіону підтверджені даними 1H, 13C ЯМР, ІЧ-спектрами та елементарним аналізом. Всі синтезовані дитіокарбамати досліджували на антибактеріальну, протигрибкову та антиоксидантну активність. Вивчення антимікробної активності щодо штамів Escherichia coli В-906, Staphylococcus aureus 209-Р, Mycobacterium luteum В-917, Candida tenuis ВКМ Y-70 та Aspergillus niger VKM F-1119 виявило сполуки з антибактеріальною активністю щодо бактерій E. coli, S. aureus, M. luteum та протигрибковий ефект стосовно грибів C. tenuis та A. niger. Результати антиоксидантного дослідження виявили сполуки з високою антиоксидантною активністю. Ключові слова: аміноантрацендіони, солі діазонію аміноантрацендіонів, in situ утворені дитіокарбамінові кислоти, антибактеріальна активність, протигрибкова активність, антиоксидантна активність. Посилання: 1. Zvarych V., Stasevych M., Lunin V., Deniz N. G., Sayil C., Ozyurek M., Guclu K., Vovk M., Novikov V. Synthesis and investigation of antioxidant activity of the dithiocarbamates derivatives of 9,10-anthracenedione. Monatshefte fur Chemie. 2016. Vol. 147, № 12. P. 2093-2101 doi: 10.1007/s00706-016-1839-y 2. Zvarych V., Stasevych M., Novikov V., Rusanov E., Vovk M., Szweda P., Grecka K., Milewski S. Anthra[1,2-d][1,2,3]triazine-4,7,12(3H)-triones as a new class of antistaphylococcal agents: synthesis and biological evaluation. Molecules. 2019. Vol. 24, № 24, 4581 doi: 10.3390/molecules24244581 3. Stasevych M. V., Zvarych V. I., Novikov V. P., Zagorodnya S. D., Povnitsa O. Yu., Chaika M. A., Nesterkina M. V., Kravchenko I. A., Druzhilovskiy D. S., Poroikov V. V. 9,10-Anthraquinone dithiocarbamates as potential pharmaceutical substances with pleiotropic actions: computerized prediction of biological activity and experimental validation. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2020. Vol. 53, № 10. P. 905-913 doi: 10.1007/s11094-020-02098-x 4. Stasevych M. V., Zvarych V. I., Novikov V. P., Zagorodnya S. D., Povnitsa O. Yu., Chaika M. A., Nesterkina M. V., Kravchenko I. A., Druzhilovskiy D. S., Poroikov V. V. Discovery of pharmacological potential of 9,10-anthaquinone dithiocarbamates: virtual screening and experimental study. 256th American Chemical Society National Meeting & Exposition “Nanoscience, Nanotechnology & Beyond”, August 19-23, 2018, Boston, Massachusetts, USA, MEDI 402. WOS:000447609102383 5. Stasevych, M., Zvarych, V., Lunin, V., Kopak, N., Komarovska-Porokhnyavets, O., Deniz, N. G., Sayil, C., Ozyurek, M., Guclu, K., Vovk, M., Novikov, V. (2018) Synthesis, investigation of antimicrobial and antioxidant activity of anthraquinonylhydrazones. Monatshefte fur Chemie, 149, 1111–1119. doi: 10.1007/s00706-018-2157-3