Квантово-химическое изучение механизмов трансформации биологически-активных производных индолилмаленинимидов под действием протонных кислот
Практическая ценность работы. Проведённые расчёты и последующее выяснение электронных, стерических и других факторов, определяющих направленность циклизации, стали основой для выработки представлений о деталях механизмов трансформации бис-индолилмалеинимидов под действием протонных кислот. Описанный подход дал возможности для рационального направленного синтеза полианнелированных систем на основе… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Квантово-химические расчёты строения и реакционной способности индольных систем и их поведение в реакциях электрофильного замещения
- 1. 1. Краткий обзор современных квантовохимических методов компьютерного моделирования
- 1. 2. Обзор реакций электрофильного замещения в ароматических системах
- Глава 2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
- 2. 1. Квантово-химическое изучение трансформации 3,4-бис-индолилмалеимидов с различным сочленением индольных и малеинимидных циклов под действием протонных кислот
- 2. 1. 1. Направление протонирования молеул 3,4-бис (индол-3-ил)малеинимидов, 3 (индол-1-ил)-4-(индол-3-ил)малеинимидов и 3,4-бис (индол-1-ил)малеинимидов
- 2. 1. 2. Анализ циклизации протонированных бисиндолилмал еинимидов
2.2. Квантово-химическое изучение трансформации 1-метил-(1Ч-этиланилино)-4-(индол-1 -ил) — и 1 -метил-(1Ч-этиланилино)-4-(индол-3-ил)-малеинимидов под действием протонных кислот: исследование механизма гидридного переноса с последующей циклизацией.
2.2.1. Направление протонирования 1-метил-3-(М-этиланилино-4-(индол-1-ил) — и 1-метил- 3-(]ч[-этиланилино-4-(индол-3-ил) малеинимидов.
2.2.2. Анализ поверхности потенциальной энергии гидридного переноса с последующей циклизацией промежуточной иминиевой структуры.
2.3. Квантово-химическое изучение циклизации вицинально-замещённых аналогов биологически активных 3,4-бис-индолилмалеинимидов под действием протонных кислот.
2.3.1. Анализ циклизации вицинально-замещённых аналогов индолилималеинимидов.
2.4. Квантово-химическое изучение направления циклизации биологически активных 3,4-бис-индолилмалеинимидов под действием протонных кислот в зависимости от характера и положения заместителей в индольном ядре.
2.5. Квантово-химическое изучение направления циклизации 3-(индол-1-ил)-4-(пиррол-1 -ил)малеинимида, 3 -(индол-1 -ил)-4-(пиразол-1 -ил)малеинимида, 3-(индол-1-ил)-4-(имидазол-1-ил)малеинимида под действием протонных кислот.
Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ВЫВОДЫ.
- 2. 1. Квантово-химическое изучение трансформации 3,4-бис-индолилмалеимидов с различным сочленением индольных и малеинимидных циклов под действием протонных кислот
Список литературы
- Pindur U., Kim Y.-S., Meharbani Newton А.С. Proteni kinase С: structural and spacial regulation by phosphorilation co-factors and macromolecular interaction I I Chem.Rev. 2001.-Vol. 101-P.2353
- Farago A., Nishizuka Y. Protein kinase С in transmembrane signaling. И FEBS Lett. 1990.—Vol 268-P.350
- Shtil A. A. Signal transduction pathways and transcriptional mechanisms as targets for prevention of emergence of multidrug resistance in human cancer cells (invited review) II Curr. Drug Targets. — 2001.— Vol.2—P.57
- Goekjian P.G., Jirousek M.R. Protein kinase С inhibitors as novel anticancer drugs. II Expert Opin.Investig.Drugs. — 2001,—Vol.10—P.2117
- Goekjian P.G. and Jirousek M. R. Protein kinase С in the treatment of desease: signal transduction pathways, inhibitors, and agents in development II Curr. Med. Chem.-l999.-Vol.6 -P.877−903.
- Bridges J.A. Chemical inhibitors of Protein Kinases II Chem Rev -2001 -Vol. 101 -P.2541
- P. Cohen. Protein Kinases: the major drug targets of the twenty-first century И Perspective. Nat. Rev. Drug Discov.- 2002.- Vol. l-P.309−315.
- S.A. Lakatosh, Y.N. Luzhikov, M.N. Preobrazhenskaya. Synthesis of 6H-pyrrolo3', 4':2,3. l, 4]diazepino[6,7,l-hi]indole-8,10(7H, 9H)-diones using 3- -bromo-4-(indol-l-yl)maleimide scaffold. //Org. Biomol. Chem—2003 — Vol. l~P.826−833
- S.A.Lakatosh, Y.N.Luzikov, and M.N.Preobrazhenskaya. Diazepinesl, 4. annelated with indoline and maleimide from 3-(di)alkylamino-4-(indol-l-yl)maleimides. mechanism of rearrangement and cyclization H Tetrahedron 2005 — Vol.61 .-№ 8-P.2017−2020
- Кларк Т. Компьютерная химия. / Пер. с англ. — М.: Мир, 1990—383 с. См. также: См. также: Steven М. Bachrach. Computational Organic Chemistry. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey. — 2007
- Dewar M.J.S., Thiel W. Ground states of molecules. 38. The MNDO method. Applications and parameters II J. Am. Chem. Soc.-1977.—Vol. 99.- № 15— P. 4899−4907.
- Dewar M.J.S., Thiel W. Ground states of molecules. 39. MNDO results ' for molecules containing hydrogen, carbon, nitrogen and oxigen II J. Am-. Chem. Soc-1977-Vol. 99-№ 15-P.4907−4917.
- Dewar M.J.S., Zoebisch E.G., Healy E.F. et al. AMI: a new general purpose quantum mechanical molecular model // J. Am. Chem. Soc.-1985.—Vol'. 107-№ 15.— P.3902−3909.
- Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods I. Method //J. Comput. Chem.-1989.-VoU0.-№ 2.-P.209−220.
- Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods II. Applicatios II J. Comput. Chem:-1989.-Vol. 10.- № 2 -P.221−264.
- Stewart J.J.P. Mopac: a semiempirical molecular orbital program 11 J. Comput-AidedMol. Des.-1990 -Vol.4.-№ l.-P. 1−105.
- Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods III. Extensions ofPM3 to Be, Mg, Zn, Ga, Ge, As, Se, Cd, In, Sn, Sb, Те, Hg, Tl, Pb, and Bi 11 J. Comput. Chem.-1991.-Vol. 12 № 3.-P. 320−341.
- Thiel W., Voityuk A.A. Extension of MNDO to d orbitals: parameters and results for the second-row elements and for zinc group II J. Phys. Chem.-1996.-Vol. 100.-№ 2.-P. 616−626.
- Бучаченко A.JI., Вассерман A.M. Стабильные радикалы. Электронное строение, реакционная способность и применение— М.: Химия, 1973.-408 с.
- Минкин В.И., Симкин Б. Я., Миняев Р.М Теория строения молекул. — М.: Высшая шк. 1979, 407 с.
- Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas II Physical Review. 1964. Vol.136.- № 3B.-P.864−871.
- J.M.Seminario, P. Politzer -Theoretical and computational chemistry, volume 2, Modern Density Functional Theory: A Tool for Chemistry Department of Chemistry University of New Orleans, LA 70 148, USA, ELSEVIER, 1995. John Wiley & Sons, Inc.-2001
- Becke A.D. Density-functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior И Physical Review A.— 1988.— Vol. 38.— № 6. — P.3098−3100
- Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density II Physical Review B. 1988.- Vol.37.- № 2.- P.785−789
- A.B Немухин Компьютерное моделирование в химии // Соросовский образовательный журнал.- 1998.-№ 6.-С.48−52
- Степанов Н.Ф., Пупышев В. И. Квантовая механика молекул и квантовая химии — М.: Изд-во МГУ, 1991. 384 С.
- Б.Пюльман и А. Пюльман Квантовая биохимия/Пер с франц.— М.: Мир, 1965 С. 614.
- Н.М.Витковская Метод молекулярных орбиталей: основные идеи и важные следствия // Соросовский образовательный журнал.— 1996.— № 6.—С.58−64.
- Дж.Джоуль, Г. Смит Основы химии гетероциклических соединений / • пер. с англ. М.: Мир, 1975 — С.286−287.
- Л.Г.Юдин, В. А. Будылин, А. И. Кост, В. И. Минкин Об ориентации при электрофильном замещении в бензольном кольце индолъного ядра // ДАН.— 1967- Т.176, № 5.
- Э. Стрейтвизер Теория молекулярных орбит для химиков-органикое/Пер. с англ.- М.: Мир, 1965.
- Л.Г.Юдин, А. И. Павлюченко, 1 В. А. Будылин, В. И. Минкин, А. Н. Кост Химия' индола, нитрование З-ацгшиндолов II Химия гетероциклических соединений 1971.-№ 11 — С. 1506−1511.
- Л.И.Беленький, И. А. Абронин Соотношение активности и селективности в реакциях электрофилъного замещения пятичленных ароматических соединений IIЖОРХ.— 1981—T.XVII.—С.1129.
- K.R.F.Somers, E.S.Kryachko, A. Ceulemans Theoretical study of indole: protonation. Indolyl-radical, tautomersof indole, and, its interection with water //Chemical Physics 2004.-Vol.3 01 -P.67−79.
- Е.Е.Быков, С. Н. Лавренов, М. Н. Преображенская Квантово-химическое исследование зависимости рКа от рассчитанной энергии. отрыва протона для некоторых производных индола и фенола // Химия гетероциклических соединений.- 2006.— № 6.-С.47−50.
- T.Vehoff et al.: Atomistic force field and electronic properties of carbazole// Phys.stat.sol.(b).- 2008.-P.1−5.
- Л.И.Беленький,. И. А. Суслов, Н. Д. Чувылкин Субстратная и позиционная селективность в реакциях электрофилъного замещения производных пиррола, фурана, тиофена и селенофена // Химия гетероциклических соединений.- 2003— № 1.— С.38−51.
- Stephen Bartlett et: al, Comparison of the ATP Binding Sites of Protein Kinases Using Conformationally Diverse Bisindolylmaleimides II J.A.C.S.-2005.-Vol. 127.-P.11 699−11 708.
- The Official UCSF DOCK Web-site: http://dock.compbio.ucsf.edu/
- В.И.Минкин, Б. Я. Симкин, Р. М. Миняев Квантовая химия органических соединений, механизмы реакций. — М.: Химия, 1986.— 133с.
- Coombes R.G., Moodie R.B., Schofield -Electrophylic Aromatic Part I. The Nitration of Some Reactive Aromatic Compounds in Concentrated Sulfuric and Perchloric Acids. J.Chem.Soc.-1968.- Sec.B.-№ 7- P.800
- Коптюг B.A. Современные проблемы химии карбониевых ионов. Под ред. В. А. Коптюга. Новосибирск: Наука, 1975.- С. 5.
- Farcasiu D. Protonation of Simple Aromatics in Superacids. A Reexamination. //Acc.Chem.Res.-1982.-Vol. 15 -№ 2.-P.46 *
- Morrison D.J., Stanney K., Tedder J.M.- The Reaction of CH4+, CH3+, and other Simple Carbocations with Benzene in the Gas Phase. // J.Chem. Soc. Perkin Trans. II 1981 — P.838- 967.
- Леман Т., Бёрси M. Спектроскопия ион-циклотронного резонанса / Пер. с англ. Под ред. Ю. В. Филиппова. — М., Мир, 1980, 219 С.
- Акулов Г. П. Ионно-молекулярные реакции, инициированные J3-распадом трития в тритированных соединениях. // Успехи химии.— 1976.— Т.45.-№ 11 -с.1970.
- Hehre W.J.- In: Applications of Electronic Structure Theory. Ed. By H.Schaefer. New York, Plenum Press.-1977.-Vol.4 P.277.
- Жидомиров Г. М., Богатурьянц A.A., Абронин И. А. Прикладная квантовая химия—М.: Химия, 1979.— 295С.
- Кост А.Н., .Будылин < В. А. Электрофильные реакции гетероароматического ядра // ЖВХО.— 1977.-Т.22.—№ 3.—С.315−323.
- Т.Джилкрист Химия гетероциклических соединений / Пер. с англ. Под ред. Д.х.н. Юровской М.А.- М.: Мир, 1996.-С.274.
- Вацуро К.В., Мищенко Г. Л. Именные реакции в органической химии М.: Химия. -1976.-С.268−69.
- В.А.Будылин, Л. Г. Юдин, А. Н. Кост Электрофилъное замещение в бензольном кольце индолъных' соединений. II Химия гетероциклических соединений 1980.- № 9.- С. 1181 -1199.
- D.E. Wood, L.F. Williams, R.F. Sprecher, W.A. Lathan. Electron paramagnetic resonance of free radicals in an adamantine matrix. IV/ The structure of the tert-butyl radical. // J. Am. Chem. Soc.-1972.-Vol.94-P.6241.
- R.L. Hinman and C.P. Bauman. Preparation of 3,3-disubstituted oxindoles by addition of malonates to '3-halo-3-oxindoles // J. Org. Chem.— 1964.-Vol.29.-P.2437.
- D.E. Wood, L.F. Williams, R.F. Sprecher, W.A. Lathan. «Electron paramagnetic resonance of free radicals in an adamantine matrix. IV/ The structure of the tert-butyl radical. // J. Am. Chem. Soc.-1972.-Vol. 94-P. 6241.
- G.A.Olah. Mechanisms of Electrophilic Aromatic Substitution //Acc.Chem. Res 1971.-Vol.4-P.240.
- Minkin V.I., Olekhnovich L.P., Zhdanov Yu.A. Molecular design of tautomeric compounds II Acc.Chem. Res.—1981.-Vol. 14.—№ 6.- P.210
- K.Fukui, T. Yonezawa, C. Nagata e. a. Molecular Orbital Theory of • Orientation in Aromatic, Heteroaromatic, and Other Conjugated Molecules II J. Chem. Phys.-1954.-Vol. 22.-№ 8 -P. 1433−1442. '
- Hyperchem release 7.01 Professional’for Windows,© // 1985−2007, Hypercube, Inc. All Rights Reserved http://www.hyper.com/.
- J. A. Pople, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel e.a. // Gaussian, Inc. Carnegie Office Park, Building 6, Pittsburgh, PA 15 106 USA. Reference 80. http://www.gaussian.com/.
- H. B. Schlegel, «Optimization of Equilibrium Geometries and Transition Structures, «II J. Сотр.- Chem.—1982—Vol. 3.—P.214.
- B. A. Murtaugh and R. W. H. Sargent «Computational Experience with Quadratically Convergent. Minimization Methods,» II Comput. J.—1970.— Vol.13.—P.185.
- R. Fletcher and M. J. D. Powell, «A Rapidly Convergent Descent Method for Minimization, «II Comput. J.—1963 .-Vol 6.-P.163 .
- C.Peng, P. Y. Ayala, H. B. Schlegel, and M.J. Frisch. Using redundant internal coordinates to optimize equilibrium geometries and transition states. II J. Comput. Chem.-1996.-Vol. 17.-№ 49.
- Chemcraft Graphical program for visualization of quantum chemistry computations http://www.chemcraftprog.com/