ВІДДІЛ ТОНКОГО ОРГАНІЧНОГО СИНТЕЗУ (ТОС)

Інституту біоорганічної хімії і нафтохімії НАН України створений в 1984 році.

КЕРІВНИК ВІДДІЛУ:
академік НАН України, професор Валерій Павлович Кухар.

В.П. Кухар є автором понад 550 винаходів і наукових праць, у тому числі кількох монографій у міжнародних виданнях

Фото: В.П. Кухар

ОСНОВНИЙ НАУКОВИЙ НАПРЯМОК ВІДДІЛУ - розробка методів направленого синтезу елементоорганічних аналогів біологічно активних природних сполук.

Як відомо, заміна окремих структурних частин природних сполук на елементорганічні фрагменти призводить до вражаючих результатів щодо модуляції біологічної активності.

Наприклад, введення атомів фтору в структуру біоактивних молекул не призводить до значних змін у просторовій будові органічних молекул тому що, розмір атомів гідрогену та фтору дуже близьки. Проте особливі електронні властивості атому фтору та фторовмісних груп часто призводять до принципових змін хімічної поведінки та біологічної активності. Чисельні новітні дослідження демонструють, що детерміноване введення атомів фтору в структуру молекул призводить до нових ефектів у взаємодії даних сполук з біологічними мішенями., вони можуть сприйматися як природні субстрати і в той же час виявляти принципово нові функції.

Другим перспективним напрямком досліджень біологічно активних сполук є фосфоровмісні органічні речовини. Добре відома роль фосфатів у важливих біологічних процесах; в живих організмах знайдені численні фосфонати - сполуки з С-Р зв'язком. Водночас, широко відоме застосування біс-фосфонатів як високоактивних лікарських засобів. Фосфорганічні сполуки застосовуються у якості про-ліків для кращого транспорту препаратів до біологічної мішені; цікавим та перспективним є використання в структурах фосфорорганічних молекул таких фторовмісних фрагментів, що моделюють фосфатний зв'язок. Тому природно швидко поширюється пошук нових біорегуляторів серед фосфорорганічних сполук.

ЗА ОСТАННІ 5 РОКІВ У ВІДДІЛІ ЗРОБЛЕНО:

1. Cинтезовано фторовмісні аліфатичні та ароматичні амінокислоти у вигляді рацематів та індивідуальних енантіомерів. Для досягнення цієї мети були розроблені методи конструювання потрібних фторовмісних блоків і їх введення в бажані структури, методи асиметричного синтезу з використанням асиметричної індукції або прямого введення фрагментів в енантіомерно чисті молекули.

2. Розроблено методи асиметричного синтезу фосфоровмісних амінокислот на основі хіральних реагентів. Запропоновані зручні методи розділення енантіомерів фенацильних похідних амінофосфонових кислот за допомогою ензиму пеніцилінамідази. Реакція Реформатського застосована для асиметричного синтезу бета-аміно дифторметиленфосфонових кислот. Одержані пептиди з вмістом амінофосфонових кислот реакцією Петасиса. Запропоновані нові синтетичні підходи до одержання аміно-похідних бісфосфонатів та поліфункціональних фтор- та фосфоровмісних органічних молекул.

3. Розроблено зручні та високоефективні методи синтезу нових 4-фтороалкілвмісних піролідонів-2. На основі даних сполук були синтезовані фторовмісні стеричні аналоги нейроактивного препарату прегабаліну.

4. Вивчені реакції триетилфосфіту з альфа,бета-ненасиченими кетонами та синтезовані нові фторо- та хлоровмісні діенілфосфати - перспективні речовини з інсектицидною дією, досліджено їх інсектицидну активність.

5. Проводиться детальне вивчення будови бета-алкокси- та бета-амінозаміщенних вініл(поліфтороалкіл)кетонів за допомогою ІЧ- та УФ-спектроскопії.

6. Синтезовані нові представники функціоналізованих фосфонометилгліцинів та розпочато вивчення їх біомедичних властивостей. Запропонований метод синтезу відкриває доступ до широкого кола біологічно активних сполук, що мають значний потенціал як інгібітори природних ензимів.

7. Cинтезовані нові представники фторовмісних похідних амінофосфонових кислот, що є елементоорганічними міметиками природних пептидів і становлять значний інтерес для подальших медико-біологічних досліджень.

8. Знайдено, що серед синтезованих сполук є речовини з вираженною інсектицидною, антибактеріальною, імуномодулюючою дією з впливом на гуморальній та клітинний імунітет.

9. Розроблено новий та ефективний метод синтезу трифторометилвмісних аналогів талідоміду - відомого медпрепарату.

10. Знайдено, що серед синтезованих сполук є речовини з вираженною інсектицидною, бактеріальною, імуномоделюючою дією з впливом на гуморальній та клітинний імунітет.

11. Синтезовані зручні фторовмісні синтони - наприклад, на основі трифторметил енонів, - дозволяють конструювати молекули з трифторометильними або трифтороацетильними групами, синтезувати гетероциклічні сполуки або цікаві поліфункціональні молекули.

12. Розроблені оригінальні методи введення функціональних груп в адамантановий каркас в середовищі рідкого брому, запропоновані методи введення атомів фтору і фторовмісних угрупувань, розроблені синтези різних похідних гомокубану. Каркасні сполуки - зокрема, адамантан - досліджуються як структурні матриці в синтезі різноманітних похідних цих потенційно біоактивних речовин.

Всі дослідження виконуються опираючись на широке використання сучасних методів, зокрема ЯМР, ГЖХ, ВЖХ та ІЧ-спектроскопії.

ВИНАХІДНИЦЬКА ДІЯЛЬНІСТЬ:

Патенти:
1. Спосіб одержання синтетичного компонента дизельного палива із рослинних жирів
2. Спосіб одержання біодизельного палива етанольною переестерефікацією жирів
3. Спосіб очищення нафтопродуктів від сірковмісних сполук
4. Пристрій для очищення нафтопродуктів від сірко-вмісних сполук.

СПІВРОБІТНИКИ ВІДДІЛУ:

1. Бєлік М.Ю. Науковий співробітник

2. Вдовенко С.І. Старший науковий співробітник

3. Герус І.І. Старший науковий співробітник

4. Жук Ю. І. Інженер

5. Кондратов І.С. Науковий співробітник

6. Кулик І.Б. Молодший науковий співробітник

7. Миронець Р.В. Інженер

8. Рибакова А.В. Провідний інженер

9. Романенко В.Д. Провідний науковий співробітник

10. Ручко Є.В. Інженер

11. Сорочинський О.Є. Старший науковий співробітник

12. Танчук Ю.В. Старший науковий співробітник

13. Тарасевич А.В. Провідний інженер

14. Тарасенко К. В. Молодший науковий співробітник

15. Толмачева Н.А. Молодший науковий співробітник

16. Федоренко О.А. Молодший науковий співробітник

17. Фурманова М.В. Молодший науковий співробітник

18. Хільчевський О.М. Науковий співробітник

19. Шайтанова О.М. Молодший науковий співробітник

20. Шевченко І. В. Старший науковий співробітник

21. Шевчук М.В. інженер

22. Бугера М. Технік

МІЖНАРОДНЕ НАУКОВЕ ТА НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ СПІВРОБІТНИЦТВО ЗА ОСТАННІ 5 РОКІВ:

1. Нові похідні дифтор-метиленфосфонатів та фосфінатів. DFG (Deutsche Forschungs-gemeinschaft), Німеччина, проф. д.х.н. В.Кухар, к.х.н. О.Сорочинський, Бременський університет, Бремен, Німеччина; Познанський університет, Познань, Польща, 2007-2009

2. Фторовмісні похідні фосфонової кислоти: Синтез і застосування в біо- і медичній хімії. Український науково-технічний центр (УНТЦ), Проект 3558; University of Minnesota, Duluth (USA); Institut fur Anorganische und Physikalisсhe Chemie, Germany 2007-2010

3. Фторовмісні похідні фосфонової кислоти: синтез і застосування в біо- і медичній хімії. Український науково-технологічний центр (УНТЦ) д.х.н., проф. В. Д. Романенко, Бремен, Германія; університет м. По, Франція, 2007-2010

4. Нові похідні дифторметиленфосфонатів та фосфінатів. Deutsche Forschungs-gemeinschaft Проф., проф. д.х.н. В. Кухар, к.х.н. О.Сорочинський, інститут неорг. та фіз. хімії, Бремен, Німеччина, відділ орг. хімії, університет А. Міцкевича, Познань, Польща 2007-2009

5. Нові перетворення фторовмісних кетонів з фосфорорганічними сполуками. DFG, Німеччина GZ: 436 UKR 113/101/0-1 к.х.н. О.Сорочинський; к.х.н. І.Герус, Бременський університет, Бремен, Німеччина 2009-2011

6. Нові синтетичні шляхи до поліфтороалкилвмісних аміно- та/або гідроксикислот з потенціальною біологічною активністю. DFG, Німеччина Az: Ha 2145/9-1; AOBJ, 560896 к.х.н. І.Герус, Мюнстерський університет, Мюнстер, Німеччина 2009-2011

ОСТАННІ НАЙВАЖЛИВІШІ ПУБЛІКАЦІЇ:

1. G.-V. Roschenthaler, V. Kukhar, J. Barten, N. Gvozdovska, M. Belik, A. Sorochinsky Asymmetric synthesis of alpha,alpha-difluoro-beta-amino phosphonic acids using sulfinimines Tetrahedron Letters, 2004, 45, 6665-6667.

2. V. D. Romanenko, V. L. Rudzevich. Functions containing at least one metalloid (Si, Ge or B); also the synthesis of functions containing three metals In "Comprehensive Organic Functional Group Transforma-tion. Chapter 6.06. (Book). Elsevier, New York, 2004.

3. G.-V. R?schenthaler, V. P. Kukhar, M. Yu. Belik, K. I. Mazurenko, A. E. Sorochinsky Diastereoselective Addition of Diethyl Difluoromethylphosphonate to Enantiopure Sulfinimines: Synthesis of , -Difluoro- -Amino Phosphonates, Phosphonic Acids and Phosphonamidic Acids Tetrahedron, 2006, 62, pp. 9902-9910.

4. V. D. Romanenko, V. P. Kukhar Fluorinated phosphonates: Synthesis and Biomedical Application Chemical Reviews, 2006, 106, pp. 3868-3935.

5. I. I. Gerus, N. A. Tolmachova, S. I. Vdovenko, M. Essers, R. Frohlich, G. Haufe Thermal Diels-Alder Reactions of 3-(N-Benzoylamino)-6-polyfluoroalkylpyran-2-ones. New Synthesis of para-Polyfluoro-alkylanilines Eur. J. Org. Chem., 2006, pp. 4704-4709.

6. G.-V. Roschenthaler, V. P. Kukhar, M. Yu. Belik, K. I. Mazurenko, A. E. Sorochinsky Diastereoselective Addition of Diethyl Difluoromethylphosphonate to Enantiopure Sulfinimines: Synthesis of , -Difluoro- -Amino Phosphonates, Phosphonic Acids and Phosphonamidic Acids Tetrahedron, 2006, 62, pp. 9902-9910.

7. Kondratov I.S., Gerus I.I., Kukhar V.P., Manoilenko O.V. New Synthetic Approach to Mevalonate and Mevaldate Fluoroanalogs Tetrahedron: Asymmetry 18, 2007, р. 1918-1925.

8. Vdovenko S.I., Gerus I.I., Lutenko N.V., Kukhar V.P., Wojcik J. Spatial structure of beta-substituted alkoxyvinyl trifluoromethyl ketones Journal of Molecular Structure Vol. 840, Issues 1-3, 2007, р. 125-132.

9. Shaitanova E.N., Gerus I.I., Belik M.Yu., Kukhar V.P. Synthesis of optically active beta-hydroxy-beta-polyfluoromethyl GABAs Tetrahedron: Asymmetry, 2007, 18, p.192-198.

10. Tarasenko K.V., Gerus I.I., Kukhar V.P. Reactions of beta-alkoxyvinyl trihalogenomethyl ketones with triethyl phosphate Journal of Fluorine Chemistry, 2007, 128, p.1264-1270.

11. Vdovenko S.I., Gerus I.I., Kukhar V.P. Steric effects on the mechanism of reaction of nucleophilic substitution of beta-substituted alkoxyvinyl trifluoromethyl ketones with four secondary amines J. Phys. Org. Chem., 2007, 20, p.190-200.

12. Pavlenko N.V., Babadzhanova L.A., Gerus I.I., Yagupolskii Y.L., Tyrra W., Naumann D. New Anions of Pentacoordinate Phosphorus Containing Fluorine and Trifluoromethyl Groups Eur. J. Inorg. Chem. 2007, p.1501-1507.

13. V. Kukhar, V. Romanenko Фосфор и фтор - союз биорегуляторов Химия и Индустрия, 2007, 56 (6), с.329-344.

14. V. Kukhar, V. Romanenko Chemistry of aminophosphonic acids and phosphonopeptides Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Synthesis, 2009, vol.2, p. 191-263.

15. V.P. Kukhar, A.E. Sorochinsky, V.A. Soloshonok Practical synthesis of fluorine containing alpha- and beta-amino acids: recipes from Kiev, Ukraine Future Med. Chem., 2009, 1(5), 793-819.

16. S.I. Vdovenko, I.I. Gerus, V.P. Kukhar Solvent inluence on the infrared spectra of beta-alkoxyvinyl methyl ketones II. Stretching vibrations and integrated intensities of carbonyl and vinyl bands of (3Z,E)-4-ethoxy-1,1,1-trifluoro-5,5-dimethylhex-3-en-2-one Spectrochimica Acta Part A, 72, 2009, 229-235.

17. K.V. Tarasenko, Olga V. Manoylenko, V. P. Kukhar, G.Roschenthaler, I. Gerus Synthesis of new polyhalogenoalkyl-containing phosphonates with an enaminone core and their use in the preparation of fluorinated heterocycles Tetrahedron Letters, 51, Issue 35, 2010, p. 4623-4626.

Співробітники відділу постійно приймають участь у всеукраїнських та міжнародних конференціях та симпозіумах.

ФОТО З КОНФЕРЕНЦІЙ - галерея

КОНТАКТНА ІНФОРМАЦІЯ:

02660, Київ-94, вул Мурманська, 1, Україна.

Тел.: 8(044) 5732598
Факс.: 8(044) 5732552

E-mail: kukhar@bpci.kiev.ua; igerus@ bpci.kiev.ua