Synthesis, structure, molecular dynamic, stereochemical and systematic spectroscopic study of ferrocenyl derivatives, heterocycles and their poly- and macrocyclic derivatives and glycosides.  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
68887
Type K
Principal investigator Sohár, Pál
Title in Hungarian Ferrocenil-származékok, heterovegyületek, poli-, illetve makrociklusos és glükozid-származékaik szintézise, szerkezete, sztereokémiai, molekuladinamikai és szisztematikus spektroszkópiai vizsgálata
Title in English Synthesis, structure, molecular dynamic, stereochemical and systematic spectroscopic study of ferrocenyl derivatives, heterocycles and their poly- and macrocyclic derivatives and glycosides.
Keywords in Hungarian Mindkét ciklopentán-gyűrűn szubsztituált ferrocének - heterociklusok - makrociklusok - glükozidok - szintézis - szerkezet - sztereokémia - molekuladinamika - IR - NMR - MS - Röntgen - Mössbauer
Keywords in English Ferrocenes substituted on both cyclopentane rings - heterocycles - macrocycles - glycosides - synthesis - structure- stereochemistry - molecular dynamics - IR - NMR - MS - x-ray - Mössbauer
Discipline
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)70 %
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)30 %
Panel Chemistry 1
Department or equivalent HUN-REN-ELTE Research Group for Protein Modelling (Eötvös Loránd University)
Participants Csámpai, Antal
Zsoldosné dr. Mády, Virág
Starting date 2007-07-01
Closing date 2011-07-31
Funding (in million HUF) 20.000
FTE (full time equivalent) 1.72
state closed project
Summary in Hungarian
Korábbi kutatásainkat folytatva a jelen projekt célja új, biológiailag ígéretes ferrocén-szubsztituált heterociklusok előállítása és szerkezet-felderítése. Az acil- és 1,1’-diacil-ferrocén oximok és hidrazonok reakcióit kívánjuk felhasználni több lépésben tovább-alakítható diolok és ferroceno-heterociklusok készítésére. Ferrocenil-dihidropirimidinek szintézisére az un. Biginelli reakciót tervezzük felhasználni. Tervezzük továbbá ferrocénvázas oxo-dikarbonsavak kondenzációját diaminokkal és aminoalkoholokkal 1’-acil ferrocén-1-il-szubsztituált telített poliheterociklusok, közöttük diaziridinek előállítására. Az acil-és diacil-ferrocén-tioszemikarbazonokból és S-alkil-származékaikból további ferrocenil-heterociklusok nyerését, valamint szerkezeti- és molekuladinamikai tanulmányozását is célul tűztük ki. A hidroxil és aminocsoportokat tartalmazó termékeket szénhidrátokhoz kapcsolva glükozidokat szeretnénk előállítani. E vegyületek spektroszkópiai vizsgálata érdekes összefüggésekre világíthat rá a spektrum-, illetve szerkezeti-paraméterek között.
Summary
As a continuation of our previous researches this project aims at preparation and structure elucidation of novel biologically promising ferrocene derivatives attached to hetero cycles. The oxime- and hydrazone reactions of acyl-and 1,1’ diacylferrocenes will be explored for the construction of succesively transformable diols and ferroceno-heterocycles. The application of Biginelli reaction to the synthesis of ferrocenyl-dihydropyrimidines will be used. Furthermore, we plan the condensations of ferrocene-based oxo-dicarbonic acids with aminoalcohols and diamines to furnish new 1’-acylferrocene-1-yl-substituted saturated polyheterocycles including diaziridines. We also envisage the synthesis, structural- and molecular dynamic study of further ferrocenyl-heterocycles from the corresponding acyl- or diacylferrocene thiosemicarbazones and their S-alkyl derivatives. The products having hydroxyl or amino groups will be coupled with carbohydrates. The spectral analyses of these compounds may also establish interesting correlations between the spectral- and structural parameters.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Több száz új, várhatóan biológiailag aktív ferrocén (Fc) származékot és heterociklusos vegyületet állítottunk elő. Szerkezetüket komplex nagyműszeres vizsgálatokkal (IR, 1H-, 13C-, 15N NMR, DNOE NMR, MS, X-ray) derítettük fel, a reakciómechanizmust esetenként DFT számításokkal támasztottuk alá. Formil- ill. 1,1'-diformil-ferrocént 1,3-dioxovegyületekkel és karbamiddal reagáltatva (Biginelli reakció) új mono- és diszubsztituált Fc-tartalmú dihidropirimidin és hexahidrokinazolon származékokat állítottunk elő. Acil-Fc-tioszemikarbazonok, tiokarbonohidrazidok és S-metilszármazékaik reakciói dimetil-acetiléndikarboxiláttal új, egy- vagy két Fc csoportot tartalmazó, polifunkcionalizált öt- és hattagú vegyületek sorozatához vezettek. Fenotiazinil- ill. Fc csoporttal dezaktivált iminek és dihidropirán cikloaddíciós reakciójából piráno[3,2-c]kinolinokat izoláltunk. Optikailag aktív formil-Fc-karbonsavat, majd ebből planárisan királis ferrocenopiridazinonokat állítottunk elő. Új pirazolodiazocinokat és diazinonokat szintetizáltunk, vizsgáltuk ezek konformációs kiralitását és gyűrűinverzióját. Fc-pirazolok és egy- ill. két glükopiranóz egységet tartalmazó új Fc-szubsztituált aril-propenonok sorozatát állítottuk elő. Mono- és diacetil-Fc oximok glikozilezési és glikoziltiokarbamoilezési reakcióit vizsgáltuk. A biológiai hatás vizsgálata együttműködésben történik. Kooperációs partnereink (SZTE-Gyulai Kórház) által előállított számos heterociklus szerkezetét derítettük fel.
Results in English
We prepared many novel ferrocene (Fc) derivatives and heterocycles with potential biological activity. Structures were elucidated by complex high-performance instrumental methods (IR, 1H-, 13C-, 15N NMR, DNOE NMR, MS, X-ray), reaction mechanisms were supported by DFT calculations. Formyl-Fc or 1,1'-bis-formyl-Fc was reacted with 1,3-dioxo-compounds and urea (Biginelli reaction) to give novel dihydropyrimidines and hexahydroquinazolones with mono- and disubstituted Fc-units. Reaction of acyl-Fc-thiosemicarbazones, thiocarbonohydrazides and their S-methyl derivatives with dimethyl acetylenedicarboxylate led to novel polyfunctionalized series of varied five- and six-membered compounds containing Fc-moiety. Cycloaddition reaction of imines (deactivated by phenothiazinyl- or Fc group) with dihydropyrane gave pyrano[3,2-c]quinolines. From optically active formyl-Fc-carboxylic acid novel ferrocenopyridazinones with planar chirality were prepared. Novel pyrazolodiazocinones and diazinones were synthesized and their conformational chirality and ring inversion were investigated. Fc-pyrazoles and series of novel Fc-substituted aryl-propenones, containing one- or two glucopyranose units, were prepared. Glycosylation and glycosylthiocarbamoylation reactions of mono- and-diacetyl-Fc-oximes were investigated. Screening of biological effectiveness is made in collaboration. We elucidated the structure of many heterocycles prepared by our cooperation partners (SZTE-Hospital of Gyula).
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=68887
Decision
Yes





 

List of publications

  
Kiss K., Csámpai A., Sohár P.:: New ferrocenyl-substituted heterocycles. Formation under Biginelli conditions, DFT modelling, and structure determination, J. Organomet. Chem., 695, 1852-1857 (2010), 2010
Éliás L.: Újtípusú, hármas helyzetben szubsztituált fenotiazin-származékok előállítása és továbbalakítása, Szakdolgozat, ELTE TTK, Budapest. Témavezetők: Csámpai Antal és Zsoldosné Mády Virág, 2009
Kiss K., Csámpai A., Sohár P.: Ferrocén-szubsztituált heterociklusok szintézise egyedényes eljárással, Heterociklusos Kémiai Munkabizottság Ülése, Balatonszemes, 2010. május 19-21., 2010
Kiss K., Csámpai A., Sohár P.: Eredmények a formil- és 1,1’-diformilferrocénnel végzett Biginelli reakciók köréből, Heterociklusos Kémiai Munkabizottság Ülése, Balatonszemes, 2009. május 20-22., 2009
Fábián B; Csámpai A; Nagy T; Czugler M.; Sohár P: Egy ferrocén-szubsztituált [1,3,4]-tiadiazol váratlan képződése oxidatív gyűrűzáródással és [1,2,4]-triazol-tionná történő termikus átrendeződésének mechanizmusa, Elméleti Szerves Kémiai Munkabizottság Ülése, Budapest, 2009. november 30, 2009
Fodor L., Csomós P., Fülöp F., Csámpai A., Sohár P.:: An unexpected isomerization of 1,3-benzothiazine and isoquinoline-condensed ß-lactams., Synthesis, 2010 (17), 2943-2948, 2010
Fodor L, Csomós P, Fülöp F, Csámpai A, Sohár P:: A convenient synthesis of 1,4-benzothiazepines via the ring transformation of ß-lactam-condensed 1,3-benzothiazine derivatives., J. Mol. Struct., 983, 54-61 (2010), 2010
Fodor L, Csomós P, Holzbauer T, Kálmán A, Csámpai A, Sohár P:: Expected and unexpected reactions of 1,3-benzothiazine derivatives, I. Ring transformation of ß-lactam-condensed 1,3-benzothiazines into, Tetrahedron Letters, 52, 224–227 (2011), 2011
Fodor L, Csomós P, Csámpai A, Sohár P, Holzbauer T, Kálmán A:: Expected and unexpected reactions of 1,3-benzothiazine derivatives, II. Formation of isomeric 5,6-dihydro-1,5-benzothiazocines., Tetrahedron Letters, 52, 592–594 (2011), 2011
Gál E, Cristea C, Silaghi-Dumitrescu L, Lovász T, Csámpai A:: Iodine-catalysed Stepwise [4+2] Cycloaddition of Phenothiazine- and Ferrocene-containing Schiff bases with DHP Promoted by Microwave Irradiation., Tetrahedron, 2010, 66(52), 9938-9944, 2010
Gyömöre, Á.; Csámpai, A.;: Synthesis and structure of planar chiral ferroceno[d]pyridazin-ones, the first representatives of a novel class of fused metallocenes., J. Organomet. Chem., 2011, 696, 1626-1631., 2011
Gyömöre, Á.; Kovács, Z.; Nagy, T.; Kudar, V.; Szabó, A.; Csámpai, A.:: DNMR-, DFT- and Preparative Study on the Conformation of (Z)-4,5,6,7-Tetrahydropyrazolo-[1,5-e]benzo[g]-[1,5]diazonin-8-ones and (Z)-4,5-Dihydropyrazolo[1,5-d]benzo[f]-[1,4]diazocin-7(6H)-ones., Tetrahedron, 2008, 64, 10837-10848, 2008
Gyömöre, Á.; Holczbauer, T.; Czugler, K.; Csámpai, A: Study on Medium Ring Heterocycles: Synthesis and Structure of Novel Condensed Pyrazolo[1,4]-diazocinones Including Single Enantiomers., Tetrahedron, 2011, 67, 2979-2990, 2011
Lipót Á.: Új, szénhidráttartalmú ferrocénszármazékok szintézise, BSc Szakdolgozat, ELTE TTK, Budapest. Témavezető: Zsoldosné Mády Virág, 2011
Fábián B: Új kéntartalmú heterociklusos ferrocénszármazékok szintézise és vizsgálata, PhD disszertáció, ELTE TTK, Budapest (témavezetők: Sohár Pál és Csámpai Antal), 2011
Sohár P, Csámpai A, Fodor L, Csomós P:: Kén-heterociklusok szerkezetvizsgálata, Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság, XVI. Vegyészkonferencia, Kolozsvár, 2010. XI. 11.-14., (plenáris előadás), 2010
Csomós P; Fodor L; Csámpai A; Sohár P: Exceptional isolation of both imine and enamine desmotropes of 4,1-benzothiazepines, Tetrahedron 66: 3207-3213 (2010), 2010
Fodor L; Csomós P; Bernáth G; Sohár P; Holzbauer T; Kálmán A.: Reactions of 1,3-benzothiazines and 1,4-benzothiazepines with dimethyl acetylenedicarboxylate, Monatsh. Chem., 141, 431–436 (2010), 2010
Fodor L; Csomós P; Csámpai A; Sohár P: Staudinger and retro-Staudinger reactions. The dichloro-beta-lactam moiety as a useful handle for the synthesis of 4-aryl-2H-1,3-benzothiazine 1,1-dioxides, Tetrahedron Letters, 51, 3205–3207 (2010), 2010
Csámpai A: Application of DFT for the interpretation of the substrate- and regioselectivity observed in some reactions of chalcones and related pyrazole derivatives, Molecula modeling in chemistry and biochemistry (MOLMOD), Arcalia (Romania), Book of Abstracts, p. 7. (ISBN: 978-973-7973-46-7) (Invited lecture), 2007
Sohár P: Poliheterociklusok és ferrocén-vegyületek szintézise, szerkezet-felderítése és komplex nagyműszeres vizsgálata, Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság, XIII. Vegyészkonferencia, Kolozsvár, XI. 8.-11., 2007
Sohár P: Kutató "négy lábon": Kémia - Természet - Zene - Filatélia, XII. Országos Diákvegyész Napok, Miskolc, IV. 18.-19., 2008
Sohár P: Alkonyi szerkezet-nyomozás, Az MTA Debreceni Akadémiai Bizottsága előadó-ülése, Debrecen, X.29., 2008
Csomós P; Fodor L; Bernáth G; Csámpai A; Sohár P: Synthesis of 4-thiaharmalan analogue 4-aryl-1,3-thiazino[5,6-b]indole derivatives by prevention of rearrangements to position two of the indole moiety, Tetrahedron 64: 8646-8651, 2008
Csomós P; Fodor L; Bernáth G; Csámpai A; Sohár P: An expeditious synthesis for γ-carboline analogue 4-aryl-1,3-thiazino[6,5-b]indole derivatives via the trifluoromethanesulfonic acid-promoted isomerization of 3-amidometh, Tetrahedron, 65, 1475-1480 (2009), 2009
Bernáth G; Fodor L; Csomós P; Kiss L; Gyarmati Zs; Pihlaja K; Kanerva LT; Kálmán A; Sohár P: Szubsztituált aliciklusok, telített heterociklusok - a gyökerek, emlékek és jelen eredmények, Szegedi Ifjú Szerves Kémikusok Támogatásáért Alapítvány és a SZAB Gyógyszerkémai Munkabizottság előadóülése, Szeged, IV. 16., 2008
Lovász T; Oltean G; Toma AM; Gaina L; Silaghi-Dumitrescu L; Jitaru M; Cristea C; Sohár P; Csámpai A: Electronic Properties Of Chalcones Containing Phenothiazine Units, Studia Universitatis Babes-Bolyai, Chemia, 52, 31-37, 2007
Sohár P: Korszerű NMR a molekulaszerkezet-kutatás szolgálatában, ELTE Fizikai Intézet szemináriuma, Budapest, XII.16, 2008
Fábián B; Csámpai A; Nagy T; Sohár P: Synthesis, ring transformations, IR-, NMR and DFT study of heterocycles with two ferrocenyl units, J. Organomet. Chem., 694, 3432-3441 (2009) ), 2009
Pápai M: Hidrazonok és nitronok 1,3-dipoláris cikloaddíciója, Szakdolgozat, ELTE TTK, Budapest. Témavezető: Csámpai Antal, 2008
Pápai M: Hidrazonok 1,3-dipoláris cikloaddíciója, TDK dolgozat, ELTE TTK, Budapest. Témavezető: Csámpai Antal, 2008
Pápai M; Csámpai A; Sohár P: Studies on 1,3-dipolar cycloadditions of ferrocene-dihydrazones, Molecula modeling in chemistry and biochemistry (MOLMOD), Arcalia (Romania), Book of Abstracts, p. 38. (ISBN: 978-973-7973-46-7). (elsődíjas poszter), 2007
Pásztor J; Zsoldos-Mády V; Csámpai A; Sohár P: Synthesis of some new mono- and difunctionalized ferrocenyl-hydroxyphenyl-chalcone derivatives and their glycosides, International Symposium of the Carbohydrate Committee, Hung. Acad. Sci., Mátrafüred (előadás), 2007
Zsoldos-Mády V; Ozohanics O; Csámpai A; Kudar V; Frigyes D; Sohár P: Ferrocenyl pyrazolines: Preparation, structure, redox properties and DFT study on regioselective ring-closure, J. Organomet. Chem., 694, 4185-4195 (2009), 2009
Kudar V: Ferrocén-származékok szerkezetvizsgálata, PhD dolgozat, ELTE TTK, Budapest (témavezetők: Sohár Pál és Simon Kálmán), 2008
Csámpai A; Györfi A. Z; Túrós Gy. I; Sohár P: Application of Biginelli reaction to the synthesis of ferrocenylpyrimidones and [3]ferrocenophane-containing pyrimidopyrimidinediones, J. Organomet. Chem., 694, 3667-3673 (2009), 2009
Szabó R; Zsoldos-Mády V; Reményi J; Sohár P; Hudecz F: In vitro antitumour effect of ferrocenyl chalcones on HL-60 human leukaemia cell line, Joint Meeting on Medicinal Chemistry, Budapest, 2009. VI. 24-27, Book of Abstracts p. 173, ISBN 978-963-9319-95-0, 2009
Miklós F; Sohár P; Csámpai A; Sillanpää R; Stájer G: Preparation and Structures of Isoindolone- or Pyrimidone-Condensed Heterocycles Containing a Hydroxy Group on a Cyclohexane or Norbornane Moiety, Letters Org. Chem., 6, 252-257 (2009), 2009
Várhelyi Cs; Kovács A; Gömöry Á; Várhelyi Cs; Pokol Gy; Farkas Gy; Sohár P: Comparative spectral and thermal studies of [Pt(dioxH)2] chelates, J. Coord. Chem., 62, 2429-2437 (2009), 2009



Back »