Királis vegyületek szintézise poláris fémorganikus vegyületek regio- és sztereoszelektív reakcióival = Synthesis of Chiral Compounds via Regio- and Stereoselective Reactions of Polar Organometallics

A kutatómunka során hatékony szintetikus módszereket dolgoztunk ki atropizomériát mutató új 1-arilpirrol-származékok előállítására poláris fémorganikus reagensekkel. Három kulcsintermedier optikai izomerjeinek rezolválását oldottuk meg és az enantiomerek abszolút konfigurációit röntgendiffrakció és CD-spektroszkópia segítségével meghatároztuk. Szintetikus módszereket dolgoztunk ki az optikailag aktív 1-arilpirrol-származékok további kémiai átalakításaira, és több új, az irodalomban eddig nem ismert bifunkciós vegyületet állítottunk elő. Az atropizomerek sztereokémiai stabilitását moklekulamodellezéssel becsültük meg az eredményeket néhány esetben összevetettük az NMR-mérésekkel kapott kísérleti adatokkal. Új kinetikus rezolválási módszereket dolgoztunk ki optikailag aktív 2-benziloximetil-3-helyettesített-oxiránok előállítására, majd fémorganikus bázisok jelenlétében megvalósítottuk enantioszelektív átrendeződési reakcióikat. A kapott optikailag aktív oxetánokból és cisz-but-2-én-1,4-diol-származékokból optikailag aktív heterociklusokat (pirrolidin, pirrolin, stb) állítottunk elő. A kutatási eredményeket új, biológiai tesztelésre átadott vegyületek szintézisében hasznosítottuk és tesztreakciókat végeztünk a bifunkciós vegyületek királis ligandként, szintetikus építőelemként történő hasznosítására. | In the framework of the research project efficient methods were developed for the preparation of new 1-arypyrrole derivatives using polar organometallics. Three atropisomeric key compounds were resolved and the absolute configurations of the enantiomers were determined by X-ray and CD-spctroscopy. Synthetic methods have been elaborated for further chemical transformations of the optically active 1-arylpyrroles. Thus, series of new bifunctional chiral compounds were prepared. Rotational barriers were estimated by molecular modelling and the results were compared (in several cases) with the experimental NMR data. New kinetic resolution methods were also developed for the preparation of optically active 2-benzyloxymethyl-3-substituted-oxiranes then base promoted enantioselective rearrangement reactions were carried out. The produced optically active oxetane- and cis-but-2-ene-1,4-diol derivatives were transformed into optically active heterocycles (pyrrolidines, pyrrolines, etc). Our results were applied in the synthesis of new pyrrolobenzoxazepines which were sent for biological screening. On the other hand test reactions were carried out with the new compounds to check their properties as chiral ligands or synthetic building blocks

Szilárdbázis- és szilárdsav-katalizátorok vizsgálata szerves szintézisekben = Examination of solid base and solid acid catalysts in organic syntheses

Vizsgáltuk aralkil-hidroperoxidok bontását különböző fémionokkal módosított K10 montmorillonitok jelenlétében. Meghatároztuk egyes reakciók aktiválási, ill. kinetikai paramétereit. Vizsgáltuk difenolok Friedel-Crafts acilezésében a módosító fémionoknak a montmorillonit aktivitására gyakorolt hatását. Új, gyökös reakciómechanizmust igazoltunk a benzolszármazékok benzil-kloriddal, módosított montmorillonitok jelenlétében végrehajtott Friedel-Crafts alkilezésére. Sikeresen alkalmaztuk az Ersorb zeolit adszorbenscsalád képviselőit katalizátorként különböző környezetkímélő szerves kémiai reakciókban, például aromás aldoximok nitrillé alakítására mikrohullámú reaktorban, alkoholok THP-védésére, valamint új eljárást dolgoztunk ki számos heterociklusos vegyület előállítására. A bázikus katalizátorok vizsgálata során sikerrel hajtottuk végre bisz-[3-aril-3-oxopropil]-aminok gyűrűzárását 4-hidroxi-arilpiperidinekké Mg:Al 2:1 hidrotalcittal, új reakciómechanizmust javasoltunk az aldehidek és nitrometán reakciója során keletkező 1,3-dinitropropánok képződésére. Mg:Al 3:1 hidrotalcittal megvalósítottuk N-etoxikarbonil-aminoalkoholok oxazolidinonokat eredményező gyűrűzárását, a nitroecetsav-etilészter és olefinek reakciójában pedig 5-szubsztituált-4,5-dihidro-izoxazol-3-karbonsavésztereket kaptunk. Új Pd/MgLa vegyes oxid katalizátort készítettünk és használtunk fel sikeresen a Heck-, Sonogashira és Suzuki-reakcióban. | The decomposition of aralkyl hydroperoxides was investigated in the presence of K10 montmorillonites modified with different metal ions the activation and kinetic parameters were determined. The effect of the metal ions to the activity of montmorillonites was investigated in the Friedel-Crafts acylation of diphenols. A new mechanism was confirmed to the Friedel-Crafts alkylation of benzene derivatives with benzyl chloride in the presence of modified montmorillonites. The members of the zeolite product line Ersorb have succesfully been applied as catalysts in environmentally-friendly organic syntheses, such as the conversion of aromatic aldimines into nitriles using microvawe irradiation, tetrahydropyranylation of alcohols, and new methods were developed for the preparation of different heterocycles. During the investigation of basic catalysts successful cyclisation of bis-[3-aryl-3-oxopropyl]-amines were performed into 4-hydroxy-arylpiperidines in the presence of Mg:Al 2:1 hydrotalcite, a new mechanism was proposed for the formation of 1,3-dinitropropanes in the reaction of aldehydes with nitromethane. With Mg:Al 3:1 hydrotalcite the cyclisation of carbamates yielding oxazolidinone derivatives was performed successfully. In the reaction of ethyl nitroacetate and olefines 5-substituted 4,5-dihydro-isoxazol-3-carboxylic acid derivatives were obtained. A new Pd/MgLa mixed oxide catalyst was developed and was applied successfully in the Heck, Sonogashira and Suzuki reactions

Zinc Selective Ionophores for Potentiometric and Optical Sensors

Iminodiacetamide derivatives were synthesized and studied as ionophores in plasticized poly(vinyl chloride) membranes with potentiometric and optical transduction. The N-benzyl and N-phenyl derivatives proved to have a distinct zinc selectivity preferring Zn2+ over Ca2+, Na+ by factors of 6x105 and 3x104, respectively. All ionophores exhibit a serious proton interference (logKPottzn + +,H1+ - 6) which suggests that all application of this type of ionophores based sensors are limited to hydrogen ion buffer solution at pH ≥ 6. © 1992, Taylor & Francis Group, LLC. All rights reserved

Analytical performances of lipophilic diamides based alkaline earth ion‐selective electrodes

Based on complex chemical considerations, lipophilic diamide derivatives have been designed and synthesized as ionophores for liquid membrane electrodes. The structure‐selectivity studies revealed that the majority of the ligands exhibit calcium ion selectivity, except the compound bis‐N,N‐dicyclohexyl‐malonamide. The latter has an almost equal selectivity for Ca2+ and Mg2+ and sufficiently rejects sodium ions, thus it lends itself to water hardness measurements. Copyright © 1993 VCH Publishers, Inc

Novel bis (crown ether)-based potassium sensor for biological applications

Based on structure-selectivity studies on bis-benzo-crown ether derivatives, 2,2′-bis[3,4-(15-crown-5)-2-nitrophenylcarbamoxymethyl]tetradecane (BME-44) was designed and synthesized. The performance characteristics of this new, highly lipophilic ionophore of the group of bis-nitrobenzo-15-crown-5 derivatives with urethane linkage when used in liquid membrane electrodes are evaluated with special regard to the requirements of biological and clinical applications. Potentiometric steady-state and flow-through dynamic data are presented to prove the sensor capabilities for clinical and physiological potassium determinations. © 1990 Springer-Verlag

Benzocrown derivatives as ionophores for alkali cations, II. Synthesis and comparison of urethane‐, ether‐, and ester‐linked bis‐crown compounds and several „crown‐ring free” analogues

Nitro derivatives of bis‐crown ethers with urethane (2), ether (10), and ester (9, 16) linkage not being able to form hydrogen bridges were synthesized, and their K+ selectivities were determined. A remarkable effect of the NO2 group on the selectivity was observed when a NO2…NH hydrogen bond could be formed while the others showed only slight improvement in general electroanalytical parameters. Several analogues without the crown ether ring (25, 26) were also prepared, but these compounds lost their alkaline ionophore properties. Copyright © 1988 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhei