name: Синтез и реакции нитроксильных радикалов пирролидинового ряда со спиро-(2-гидроксиметил)циклопентановыми фрагментами в ближайшем окружении радикального центра
keyword_list: алкилирование ацилирование окисление активация к нуклеофильному замещению присоединение реактива Гриньяра спиновые метки раскрытие изоксазолидинового цикла 1,3-диполярное циклоприсоединение алкенилнитронов пирролидиновые нитроксильные радикалы спироциклические нитроксильные радикалы
abstract: Работа посвящёна разработке подходов к синтезу спиновых меток, которые одновременно обладают высокой устойчивостью к восстановлению и высокими временами спиновой релаксации. Спиновые метки такого типа могут быть востребованы в структурной биологии для определения третичной структуры белков и их комплексов путём сайт-специфичного введения спиновой метки с последующим исследованием методами импульсного ЭПР.
  Найден удобный, более простой и легко масштабируемый способ синтеза ключевого нитроксильного радикала – 1,8-бис[гидроксиметил]-6-азадиспиро[4.1.4.2]тридекан-6-оксила – из доступных исходных соединений с общим выходом 35% за 11 стадий. Показано, что этот спироциклический радикал отличается высокой устойчивостью к восстановлению, превышающей устойчивость всех известных нитроксильных радикалов с двумя спироциклическими фрагментами в окружении радикального центра.
  Впервые обнаружено, что окисление спироциклических пирролидинов в соответствующие нитроксильные радикалы под действием мета-хлорнадбензойной кислоты приводит к продукту формального дегидрирования спироциклопентанового кольца.
  Показано, что в условиях активации ОН-группы нитроксильных радикалов со спиро-(2-гидроксиметил)циклопентановыми фрагментами, а также их предшественников (аминов, алкоксиаминов, ацилоксиаминов) к нуклеофильному замещению вместо продуктов замещения гидрокси-группы внешним нуклеофилом происходит внутримолекулярное алкилирование, которое может сопровождаться перегруппировкой с образованием изомерных производных азепана.
  Обнаружено, что нитроксильные радикалы, содержащие спиро-(2-метоксикарбонил)циклопентановые фрагменты в α-положении к группе N-O• претерпевают изменение конфигурации метиновых асимметрических центров при сложноэфирных группах, в отличие от их диамагнитных предшественников.
  Показано, что функционализация нитроксильных радикалов со спиро-(2-гидроксиметил)циклопентановыми фрагментами возможна через реакции ацилирования и алкилирования ОН-групп. С помощью этих превращений получены спиновые метки, способные присоединяться к биомолекулам через ацилирование или азид-алкиновое циклоприсоединение и сочетающие высокую устойчивость к восстановлению с повышенными временами спиновой релаксации Т1 и Тm при температурах 80-120 К.
chairman_dissertation_council.name: Константин
chairman_dissertation_council.surname: Волчо
chairman_dissertation_council.patronymic: Петрович
chairman_dissertation_council.position: главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Отсутствует
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Q-9188-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: ID 6603712204
chairman_dissertation_council.rinc_id: 1026-0466
chairman_dissertation_council.url: https://www.researchgate.net/profile/Konstantin-Volcho
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-4083-9324
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Елена
organization_supervisor.surname: Багрянская
organization_supervisor.patronymic: Григорьевна
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.21.15
rubrics.name: Вопросы строения и стереохимия
rubrics.code: 31.21.17
rubrics.name: Реакционная способность
rubrics.code: 31.21.18
rubrics.name: Механизмы органических реакций
rubrics.code: 31.21.19
rubrics.name: Общие синтетические методы
rubrics.code: 31.21.27
rubrics.name: Гетероциклические соединения
oecds.code: 01.04.EE
oecds.name: CHEMISTRY, ORGANIC
speciality_codes.name: Органическая химия
speciality_codes.code: 02.00.03
supervisors.fio: Кирилюк И.А.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Органическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Постников П.С.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Органическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Толстиков С.Е.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Органическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: НИОХ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ НОВОСИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. Н.Н. ВОРОЖЦОВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403651921
protection_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
protection_organization.supervisor_surname: БАГРЯНСКАЯ
protection_organization.supervisor_patronymic: ГРИГОРЬЕВНА
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: НИОХ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ НОВОСИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. Н.Н. ВОРОЖЦОВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403651921
author_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
author_organization.supervisor_surname: БАГРЯНСКАЯ
author_organization.supervisor_patronymic: ГРИГОРЬЕВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения