Ferrocén-szubsztituált heterociklusok és származékaik szintézise, szerkezetigazolása és komplex spektroszkópiai vizsgálata = Synthesis, structure determination and complex spectroscopic study of ferrocene-substituted heterocycles and their derivatives

Új, mono- és poliheterociklusokkal egyszeresen és többszörösen szubsztituált ferrocénszármazékokat állítottunk elő. Szerkezetüket komplex nagyműszeres vizsgálatokkal (IR, MS, röntgendiffrakció, multinukleáris NMR) derítettük fel. Etil-azido-ferrocenilakrilátból és iminofoszforánjából új ferrocéntartalmú 1,2,3-triazolt, aminobutadiént, oxazolont és imidazolont szintetizáltunk. Acetilferrocénből és 1,1’-diacetilferrocénből 1-[piridazin-3(2H)-on-6-il]ferrocént és 1,1’-bisz[piridazin-3(2H)-on-6-il]ferrocént, ebből fázistranszfer dialkilezéssel és diallilszármazékának metatézisével új ferrocenofánokat állítottunk elő. Biológiai vizsgálatok céljaira, ferrocént és aromás/heteroaromás gyűrűt tartalmazó kalkonok, ezekből pirazolin/pirazol-, szteroid-, glikozid- és oligopeptid származékok készültek. 1,1’-Diacilferrocénekből hidrazinnal diaza-butadién láncokat és két ferrocént tartalmazó makro-ciklusokat, esetenként ezek mono- és dipalladol komplexeit szintetizáltuk. A formil- és acetilferrocén tioszemikarbazonjából ferrocénszubsztituált 1,3-tiazinonokat, tiazolokat, tiazolonokat, pirimidonokat és imidazolonokat izoláltunk. Előállítottuk 1,1’-diacilferrocének aril- és heteroaril-szubsztituált mono- és dihidrazonjait és tanulmányoztuk reakciókészségüket 1,3-dipoláris cikloaddíciókban. A kísérleti munka során tapasztalt szerkezet-reaktivitás összefüggéseket és molekuladinamikai tulajdonságokat DFT számításokkal értelmeztük. | We prepared novel ferrocenes (Fc) substituted by mono- and polyheterocycles. Their structure was elucidated by complex high-performance instrumental methods (IR, MS, X-ray, multinuclear NMR). By multistep reactions, ethyl-azido-Fc-acrylate and its iminophosphorane were transformed into novel Fc-containing 1,2,3-triazole, aminobutadiene, oxazolone and imidazolone derivatives. Starting from 1-acetyl- and 1,1’-diacetyl-Fc we synthesized 1-[pyridazin-3(2H)-one-6-yl]ferrocene and 1,1’-bis[pyridazin-3(2H)-one-6-yl]ferrocene, phase-transfer alkylation and metathesis of diallyl derivative of the latter afforded new ferrocenophanes. On purpose to biological investigations numerous chalcones with ferrocene and aryl/hetaryl motifs and their novel pyrazoline/pyrazole-, steroide-, glycoside- or oligopeptide derivatives were prepared. Reactions of 1,1’-diacylferrocenes with hydrazine resulted in macrocycles containing diazabutadiene chains and two ferrocene units, occasionally their mono- and dipalladol complexes were synthesized. Thiosemicarbazones, obtained from formyl- and acetylferrocene, were converted into Fc-substituted 1,3-thiazinones, thiazoles, thiazolones, pyrimidones and imidazolones. We prepared aryl/hetaryl-substituted mono- and dihydrazones of some 1,1’-diacylferrocenes and studied their reactivity in 1,3-dipolar cycloadditions. The experimentally observed structure-reactivity relationship and molecular dynamics were interpreted by DFT calculations

A terc-amino effektus vizsgálata és kiterjesztése: új típusú, biológiailag aktív policiklusos vegyületek előállítása = The study and the extension of the tert-amino effect: Synthesis of new types of polycyclic compounds with biological activities

1. Vizsgáltuk a terc-amino effektus 2. típusának kiterjesztését a reakcióban résztvevő vinil és terc-amino csoportot két külön gyűrűn tartalmazó (kondenzált) bi- és triaril - bifenil/fenilpiridazin, trifenil/difenilpiridazin, naftalin illetve fenilnaftalin - modellvegyületekre; a gyűrűzárási reakciók révén új azepin-, azocin-, azonin- és azecin-anellált gyűrűrendszereket állítottunk elő. E munkánk révén a terc-amino effektus az eddigi ismeretek szerinti alkalmazását lényegesen bővítettük. 2. Antimaláriás hatásirányban nemzetközi együttműködésben vizsgáltuk azocinszármazékok, illetve indolokinolin alkaloidok bi- és triciklusos analógjainak aktivitását. Ez utóbbiak közül két származék is jelentős in vitro aktivitást mutatott. 3. SSAO hatásirányban vizsgáltuk a terc-amino effektussal nyert diciano-szubsztituált azaheterociklusokból előállított aminometil származékok, illetve további vegyületcsaládok (oxim típusú vegyületek, aminometil-piridazinok) aktivitását; együttműködésben kiválasztott SSAO-gátlók további in vivo vizsgálatára került sor gyulladásos modelleken. E vegyületek egyike (SZV-1287) mind in vitro, mind in vivo jelentős SSAO-gátló és gyulladáscsökkentő hatást fejt ki; fejlesztéséről a közeljövőben döntünk. | 1. Novel extensions of the type 2 tert-amino effect have been studied to compounds having the interacting vinyl and tert-amino moieties on two different rings. Namely, cyclizations of bi- and triaryl - biphenyl/phenylpyridazine, triphenyl/diphenylpyridazine, napthalene and phenylnapthalene - model systems were studied, affording novel azepine-, azocine-, azonine- and azecine-fused ring systems. Our studies facilitate novel applications of the tert-amino effect as compared to cyclizations described thus far. 2. In the frame of an international collaboration, the antimalarial activity of azocine derivatives, and bi- and tricyclic analogues of indoloquinoline alkaloids were studied. Two representatives of the latter group exhibited substantial in vitro activity. 3. SSAO activity of aminomethyl derivatives obtained from dicyano-substituted azaheterocycles synthesized via tert-amino effect cyclization and further classes of compounds (oxime derivatives, aminomethyl-pyridazines) were studied; in collaboration in vivo activity of selected SSAO inhibitors were studied in inflammatory models. On selected derivative (SZV-1287) exhibited substantial in vitro and in vivo SSAO inhibitor and anti-inflammatory activity; we are to decide on its further development

The route from problem to solution in multistep continuous flow synthesis of pharmaceutical compounds

Recent advances in the field of continuous flow chemistry allow the multistep preparation of complex molecules such as APIs (Active Pharmaceutical Ingredients) in a telescoped manner. Numerous examples of laboratory-scale applications are described, which are pointing towards novel manufacturing processes of pharmaceutical compounds, in accordance with recent regulatory, economical and quality guidances. The chemical and technical knowledge gained during these studies is considerable; nevertheless, connecting several individual chemical transformations and the attached analytics and purification holds hidden traps. In this review, we summarize innovative solutions for these challenges, in order to benefit chemists aiming to exploit flow chemistry systems for the synthesis of biologically active molecules. © 2016 Elsevier Ltd

Potenciálisan biológiailag aktív fémorganikus vegyületek - ferrocészubsztituált heterociklusok - és peptid-konjugátumaik szintézise, szerkezet-felderítése és komplex nagyműszeres (NMR, IR, UP, Mössbauer spektroszkópiai és Röntgen-diffrakciós) vizsgálata = Synthesis, structure determination and complex instrumental (NMR, IR, UP, Mössbauer spectroscopic and x-ray diffraction) study on organometallic compounds - ferrocenyl-substituted heterocycles - and their peptide derivatives with expected biological

Tanulmányoztuk a ferrocén-szubsztiutució hatását heterociklusok képződésére. Hatástani vizsgálatokhoz változatos szerkezetű fc-származékok előállítására törekedtünk. Előállítottunk (het)aril-fc kalkonokat, s pirazol/in-származékaikat. Etilazido-fc-akrilátból foszforilideken át többféle hetaril-vegyületet nyertünk. Piridazinonil-fc-t és bisz-analógját előállítva, fázistranszfer diallilezést követő metatézissel ferrocenofánokhoz jutottunk. Hidrazinnal két fc-hidas makrociklusokat nyertünk, tanulmányoztuk konformációjukat, s elkészítettük Pd-komplexeiket. Acilferrocének tio/metiltio-szemikarbazonjaiból DMAD-val változatos heterociklusokat kaptunk. Vizsgáltuk diacil-fc-hidrazonok cikloaddícióit. A reaktivitásbeli eltéréseket és NMR-úton igazolt molekuladinamikát számításokkal értelmeztük. Az új vegyületek szerkezetét spektroszkópiával (IR, NMR, MS) és röntgendiffrakcióval tisztáztuk. Az új fc-származék in vitro tumorgátló hatását vizsgáltuk humán leukémia sejteken, a leghatékonyabb vegyületek hatását rezisztens sejteken is és hasonlóan jó növekedésgátlást észleltünk. Oligoarginin komponensekkel előállítottuk a fc-karbonsav és a fc-akrilsav új peptid-konjugátumait és meghatároztuk a sejtnövekedés-gátló hatást HL-60 sejtvonalon. Előállítottunk fc-(glioxil)-aminosav- és -szteroid-kalkon-konjugátumokat Pd-katalizált karbonilezéssel. Módszert dolgoztunk ki heterodiszubsztituált ferrocének 1,1'-dijód-ferrocénből kiinduló homogén katalitikus szintézisére. | The effect of ferrocene (fc) substituent on the formation of heterocycles was studied. For screening we produced a variety of fc compounds. We prepared (het)aryl-fc chalcones and their pyrazol/(in)e derivatives. From ethyl-azido-fc-acrylate some aryl-heterocycles were obtained. We prepared pyridazinonyl-fc and its bis analogue, from which via phase transfer diallylation and metathesis we obtained different ferrocenophanes. The reactions with hydrazine gave macrocycles with two fc bridges. The molecular dynamics was studied and Pd-complexes were prepared. The reactions of DMAD with tio/methylthiosemicarbazones of acyl-fc's yielded new heterorings. We studied the hydrazones and their cycloadditions. The structure-reactivity relationships and the molecular dynamics revealed by NMR were interpreted by calculations. The structures of the novel compounds were cleared by spectroscopy (IR,NMR, MS) and x-ray analysis. The in vitro antitumor activity of novel fc-derivatives were investigated on human leukemia cells. The most effective ones were also studied on resistant cells and gave good results. Using oligoarginin components, peptide conjugates of fc-carboxylic and -acrylic acid were obtained, and their antiproliferative effect was determined on HL-60 cells. Fc-(glyoxyl) amino acid- and steroid-chalcone-conjugates were synthesised by Pd-catalysed carbonylation. We elaborated a homogeneous catalytic route towards heterodisubstituted fc's from 1,1'-diiodo-fc