Синтез и свойства новых функционально замещенных водорастворимых производных фуллерена C60 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат наук Гильмутдинова, Алина Азатовна

• Гильмутдинова, Алина Азатовна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Гильмутдинова, Алина Азатовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 .Литературный обзор

1.1. Фуллерен С6о

1.2. Основные свойства фуллеренов, определяющие их

9

реакционноспособность и биологическую активность

1.3. Реакционная способность фуллеренов

1.4. Синтез производных фуллерена

1.5. Метанофуллерены

1.6. Полиаддукты

1.7. Водорастворимые производные фуллерена

1.8. Применение фуллерена Сбо и его производных 37 ГЛАВА 2. Обсуждение результатов

2.1. Синтез новых фосфорилированных производных фуллерена Сбо , растворимых в полярных растворителях

2.2. Синтез и свойства новых малонатных производных фуллерена Сбо, содержащих ацетонидные и полиольные фрагменты

2.3. Региоселективный одностадийный синтез циклических cis-1 бисметанофуллеренов и изучение их строения и свойств

2.4. Изучение стабильности циклических cis-1 бисметанофуллеренов в условиях электрохимического восстановления

ГЛАВА 3. Экспериментальная часть

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

DBU - диазабициклоундецен

o-DCB - о-дихлорбензол

ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

DMA -2,6 -диметоксиантрацен

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ВИЧ - вирус иммунодефицита человека

МРТ - магнитно-резонансная томография

ДМСО - Диметилсульфоксид

ДМФА - Диметилформамид

B114NBF4 - тетрафторборат тетрабутиламмония

DEPT - Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

'H-'H- COSY - Correlation Spectroscopy

1 1 "5

H- С HSQC - Heteronuclear Single Quantum Coherence !H-31P HMBC - Heteronuclear Multiple-Bond Correlation

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и свойства новых функционально замещенных водорастворимых производных фуллерена C60»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Актуальным и перспективным объектом для создания нового поколения материалов и лекарственных средств на протяжении уже более 25-ти лет являются фуллерены и их производные. Перспективы успешного применения фуллеренов в биологии и медицине в значительной степени определяются возможностью получения водорастворимых соединений фуллеренов, поскольку лишь в этом случае можно рассчитывать на участие фуллеренов в обмене веществ, происходящем в живом организме. Разработка методов получения водорастворимых препаратов на основе фуллерена может привести, по мнению Ю.А. Осипьяна, к «революционным последствиям в биологии и медицине» [1].

Ранее в лаборатории физиологически активных элементоорганических соединений под руководством д.х.н., проф. Нуретдинова И.А. были синтезированы новые нитроксидные метанофуллерены и изучена их биологическая активность в Институте проблем химической физики под руководством проф. Коноваловой Н.П. Установлено, что бис-нитроксидный метанофуллерен в комбинации с известным противораковым препаратом циклофосфамид позволяет полностью излечивать до 70% больных лейкемией Р-388 животных [2].

В настоящее время важная роль отводится разработке новых эффективных подходов к функционализации фуллеренов различными органическими соединениями, обеспечивающие высокие выходы целевых продуктов и легкое присоединение к углеродному каркасу требуемых функциональных групп. Основные усилия химиков направлены на получение различных водорастворимых производных фуллеренов. Растворимость функциональных производных фуллерена в воде определяется наличием в их молекуле достаточного количества гидрофильных групп, которые и удерживают гидрофобный остаток фуллерена в растворе.

Быстрое развитие науки о водорастворимых фуллеренах не может быть достигнуто без развития мощных методологий химической модификации фуллеренов, которая приведет к синтезу целевых продуктов с высокими выходами и в больших масштабах. Поэтому разработка методов получения новых водорастворимых производных фуллерена, способных увеличить доступ этих молекул к жизненно важным органам теплокровных, является актуальной и может привести к практическому применению их в медицине.

Цель работы. Разработка методов синтеза новых водорастворимых производных фуллерена, изучение их строения и свойств.

Научная новизна.

Впервые синтезированы новые метанофуллерены, содержащие одну, две и двенадцать ацетонидных групп.

Получены новые полиольные метанофуллерены, содержащие различное число гидроксильных групп. Показано, что полиольные гекса-аддукты растворимы в различных полярных растворителях и в водных растворах в широкой области рН (5-9).

Впервые региоселективным, одностадийным синтезом получены циклические трис-фосфорилированные си-1 бис-метанофуллерены, гидролиз которых приводит к образованию водорастворимого пента-гидрокси-трифосфонового бис-метанофуллерена.

Показано, что трис-фосфорилированные т-1 бис-метанофуллерены в условиях электрохимического восстановления являются стабильными соединениями и не претерпевают ретро-реакцию Бингеля даже при переносе четырех электронов на фуллереновую сферу.

Практическая значимость работы заключается

в разработке эффективных методов синтеза неизвестных ранее водорастворимых производных фуллерена с различным числом гидроксильных групп, позволяющих получать соединения хроматографической чистоты (99%) в препаративных количествах;

в обнаружении высокой способности пента-гидрокси-трифосфонового бис-метанофуллерена (в 5-10 раз выше, чем изученные ранее бис-нитроксидные метанофуллерены и тиакаликс[4] арены) к иммобилизации цитохрома с.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Синтез ранее неизвестных моно- и гекса-метанофуллеренов с ацетонидными группами.

2. Синтез новых метанофуллеренов, содержащие различное число гидроксильных групп.

3. Региоселективный одностадийный синтез трис-фосфорилированных eis-1 бис-метанофуллеренов.

4. Механизм электрохимического восстановления трис-фосфорилированных eis-1 бис-метанофуллеренов.

5. Синтез пента-гидрокси-трифосфонового бис-метанофуллерена.

6. Иммобилизирующая способность пента-гидрокси-трифосфонового бис-метанофуллерена по отношению к цитохрому с.

Степень достоверности результатов. Достоверность результатов проведённых исследований подтверждается использованием большого набора физических методов: ИК-, УФ-, ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались в качестве стендовых и устных докладов и обсуждались во всероссийской молодежной школе «Биоматериалы и нанобиоматериалы: Актуальные проблемы и вопросы безопасности», Казань, 2012 г. и на международной конференции «Углеродные наночастицы в конденсированных средах», г. Минск, 2013 г. «Синтез и свойства новых функциональнозамещенных производных фуллерена Сбо, содержащих диоксолановый и полиольный фрагменты».

Публикации.

По теме диссертации опубликованы 2 статьи в изданиях рекомендованных ВАК, а также 3 тезиса докладов в сборниках научных статей международных конференций.

Работа выполнена в лаборатории функциональных материалов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра Российской академии наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 107 страницах и включает введение, литературный обзор, обсуждение собственных результатов, экспериментальную часть, выводы и список использованной литературы (138 наименований). Текст диссертации проиллюстрирован 29 рисунками, 3 таблицами, 36 схемами.

Первая глава посвящена обзору литературы по синтезу и свойствам фуллерена Сбо и его производных. Вторая глава (обсуждение результатов) содержит данные по разработке методов синтеза моно- и гекса-метанофуллеренов, изучение их строения, исследование свойств, а также разработку метода региоселективного одностадийного синтеза циклических трис-фосфорилированных cis-1 бис-метанофуллеренов, гидролиз которых приводит к образованию пента-гидрокси-трифосфонового бис-метанофуллерена, изучение строения, исследование электрохимических и биологических свойств. В третьей главе (экспериментальная часть) приводится описание методик проведённых экспериментов и данные физико-химических характеристик полученных соединений.

Личный вклад соискателя.

Автор диссертации принимал участие в разработке плана исследований и подготовке публикаций по теме диссертационной работы. Соискателем проведен анализ литературы, выполнена синтетическая часть работы, осуществлены анализ и обработка данных физических методов исследования, обобщены результаты проделанной экспериментальной работы,

сформулированы выводы и основные положения, выносимые на защиту.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю д.х.н., чл.-корр. АН РТ, проф. И.А. Нуретдинову за постановку задачи и постоянное внимание к работе. Сердечную благодарность и глубокую признательность автор выражает кандидату химических наук, старшему научному сотруднику В.П. Губской за неоценимую помощь, поддержку на всех этапах работы над диссертацией. Автор выражает благодарность кандидату химических наук, научному сотруднику Г.М. Фазлеевой за ценные рекомендации по синтезу новых производных фуллерена. Автор также выражает признательность специалистам ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН д.х.н. Ш.К. Латыпову за помощь в интерпретации спектров ЯМР, д.х.н. В.В. Янилкину за проведенные электрохимические исследования полученных соединений, к.х.н. Д.Р. Шарафутдиновой за снятие масс-спектров, а также сотруднику Нижегородской государственной медицинской академии д.х.н., проф. Н.Б. Мельниковой за исследование биологической активности полученных новых соединений.

ГЛАВА 1.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1.Фуллерен Сбо»

В конце двадцатого века одним из самых красивых открытий в науке стало обнаружение новой аллотропной формы углерода - фуллеренов. В 1985 году Г. Крото, Р. Керл и Р. Смолли впервые обнаружили в масс-спектре паров графита вещества с молекулярной массой 720 и 840 и приписали им структуру сферических молекул, состоящих из 60 и 70 атомов углерода. Они предположили, что такая высокая стабильность объясняется структурой молекулы, имеющей совершенную симметрию футбольного мяча [3]. В итоге, словами Р.Смолли, «образ молекулы Сбо в виде футбольного мяча быстро сыграл роль волшебной палочки, приведшей к открытию нового мира нанометровых структур чистого углерода» [4]. В 1996 году Крото, Керлу и Смолли была присуждена Нобелевская премия за открытие молекул Сбо и С70, имеющих форму усеченного икосаэдра. Следует отметить, что теоретические предпосылки существования и стабильности таких молекул появились еще в начале 70-х годов прошлого столетия. Так, Е.Осава предположил возможность существования полой, высокосимметричной молекулы Сбо, имеющей форму усеченного икосаэдра, похожей на футбольный мяч, еще в 1971 году [5]. В 1973 г. российские ученые Д.А. Бочвар и Е.Г. Гальперн доказали стабильность молекулы Сбо квантово-химическими расчетами [6].

Другое важное открытие в области фуллеренов было сделано в 1990 г. В. Кречмером и Д. Хафманом в институте ядерной физики в г. Гейдельберге (Германия). Они предложили способ выделения фуллеренов из сажи, образующейся при осаждении паров углерода при возгонке графита в электрической дуге [7]. Именно после этой работы начались интенсивные исследования в области фуллеренов, так как они стали доступными в препаративных количествах. К настоящему времени произошли большие

изменения в процессах выделения и очистки фуллеренов, что позволило повысить выход конечных продуктов и ускорить их разделение [8,9].

Для молекул фуллерена реализуется правило изолированных пятичленных циклов (пентагонов) - Isolated Pentagon Rule (IPR). Молекула C6o состоит из 12 пятиугольников (пентагонов) и 20 шестиугольников (гексагонов). Согласно данным экспериментальных и расчетных методов [1013], молекула Сбо обладает тридцатью двойными связями между шестичленными циклами ([6,6]-связь с длиной 1,36 А), которые являются наиболее реакционно-способными, и шестьюдесятью одинарными между шести и пятичленными циклами ([6,5]-связь с длиной 1,455 А) (рис.1.1.).

Фуллерены, в отличие от обычных органических соединений, способны образовывать несколько типов производных: экзоэдральные, эндоэдральные, гомофуллерены и фуллериды (схема 1). Эндофуллерен - это молекула фуллерена, содержащая внутри себя один или несколько атомов или молекул [14]. Экзоэдральные фуллерены - продукты, в которых адденд присоединяется к внешней сфере фуллерена Сбо-

Рис. 1.1 - Молекула фуллерена Сбо-

и

Схема 1.

Гомофуллерены образуются при разрыве одной или нескольких связей фуллеренового каркаса [15]. Фуллериды - соли (комплексы с переносом заряда), анионами в которых являются фуллерены. На сегодняшний день получено и исследовано большое количество фуллеридов со щелочами и щелочноземельными металлами [16, 17].

Фуллерен Сбо, имеющий высокую симметрию, стал привлекательным объектом для химических превращений. Из всех известных фуллеренов С6о наиболее широко используется в качестве «строительного блока» для получения функциональных производных фуллеренов [18].

1.2. Основные свойства фуллеренов, определяющие их реакционносиособность и биологическую активность.

Фуллерен Сбо практически нерастворим в воде, ацетоне, этаноле, тетрагидрофуране и других полярных растворителях, но в хлорбензоле, о-дихлорбензоле, бензоле и толуоле, хорошо растворяется с образованием окрашенных в красно-фиолетовый цвет растворов [19]. Тот факт, что фуллерены гидрофобны, затрудняет изучение его физиологических и фармакологических свойств. Введение в молекулу фуллерена различного числа функциональных групп, в том числе гидрофильных, приводит к увеличению растворимости новых производных фуллерена в полярных растворителях, в том числе и в воде.

Биологическая активность фуллеренов и их производных определяется их наноразмером, липофильностью, строением молекулы (наличием внутреннего объема), химическими и фотофизическими свойствами [20]. В одной из первых работ по изучению взаимодействия фуллерена С6о со свободными кислородными радикалами (1991г.) авторы охарактеризовали фуллерен Сбо как "губку, впитывающую свободные радикалы" [21]. Действительно, одна молекула фуллерена Сбо может присоединить 34 метальных радикала. Антиоксидантная активность фуллеренов зависит от числа активных центров и расстояния между активными центрами и атомами-мишенями. Фуллерены способны эффективно захватывать как супероксиданион-радикал, так и гидроксильные радикалы in vivo и in vitro.

1.3. Реакционная способность фуллеренов.

Фуллерен Сбо является сильным акцептором электронов и свободных радикалов. Он может принимать от 1 до 6 электронов, восстанавливаясь при этом в moho-, ди-, три-, тетра-, пента- и гекса-анионы фуллерена. Донорами электронов могут выступать электрический ток, щелочные или щелочноземельные металлы или органические молекулы-доноры.

В химических реакциях фуллерен Сбо ведет себя как электронодефицитный полиолефин и может вступать в реакции радикального, нуклеофильного и циклоприсоединения. Наиболее перспективными для функционализации фуллереновой сферы являются реакции [2+п] циклоприсоединения, где п= 1,2,3,4. В то же время в некоторых реакциях циклоприсоединения (например, в реакции Дильса-Альдера) фуллерен проявляет диенофильные свойства. В настоящее время реакционная способность фуллеренов изучена достаточно подробно и опубликована в многочисленных обзорах [18, 22-30].

1.4. Синтез производных фуллерена.

Экзоэдральное присоединение к фуллереновой оболочке - важное направление функционализации фуллерена Сбо- Для этой цели используются различные реакции. На схеме 2 представлены основные типы химических реакций, которые ведут к образованию различных классов производных [3144].

Ш1>;

rooc coor

(ОН)„

h2n-r

h2n-r

реакция циклоприсоединения

|2+21

полигидроксилирование

r-n n-r

,h,n

H,N

реакция Биигеля-Хирша

l2+1l *~ß/

реакция Прато

|2+3|

присоединение диазосоединений по методу Вудля

R'-R'

;c=n=n

[2+3]

реакция Дильса Альдера

[2+4|

реакция Паусона-Кханда -

Схема 2.

1.5. Метанофуллерены.

Реакции [2+1]-циклоприсоединения с фуллереном С60 приводят к образованию новых органических производных фуллерена метанофуллеренов и азиридинофуллеренов. Для получения

метанофуллеренов используются различные синтетические подходы — такие, как термическое присоединение диазосоединений с последующим термолизом, генерирование различными методами карбенов и присоединение их к двойной связи фуллерена, и реакции со стабилизированными карбанионами, протекающие по механизму присоединение - элиминирование. Наиболее распространенным методом получения метанофуллеренов является реакция Бингеля-Хирша [31].

В классическом варианте реакция циклопропанирования, так

называемая, реакция Бингеля, идет при обработке фуллерена Сбо 2-

броммалоновым эфиром в присутствии основания и приводит к монометанофуллерену 1 (схема 3).

ЕЮОС СООЕ!

+

Вг-

С02Е1 или ови

< —"

С02Е(

толуол

Схема 3.

Под действием сильного основания малоновый эфир превращается в а-галогенкарбанион, который присоединяется к фуллереновой сфере, что приводит к образованию аниона фуллерена. Анион фуллерена замещает атом галогена, который уходит в виде ННа1, и реакция заканчивается

образованием циклопропанового фрагмента, присоединенного к фуллереновой сфере (схема 4).

ROOC

COOR

ROOC

COOR

Hal

ROOC COOR

COOR

Схема 4.

Модифицированная методика Хирша [32, 33] включает образование in situ 2-бром или 2-йодмалонатов. Данная реакция идет при взаимодействии Сбо с расчетным количеством малонового эфира в присутствии СВг4 или h и основания при комнатной температуре (схема 5). Эти реакции также идут хорошо с другими сложными эфирами или кетонами и обычно приводят к хорошим выходам конечных продуктов (30-80%).

RO

О О

АА

OR

CBr4, DBU толуол,~20°С, 24ч

ROOC COOR

иоос

3

з2, юви

толуол, ~20°С, 24ч

О О

СН2

~0'к=

сн2

, И= СН2СН20СН2СН20 СН2СН3

ОС12Н25

2

3

4

Схема 5.

Метанофуллерены 2, 3, 4, получающиеся в этих реакциях, являются стабильными продуктами, свойства которых сильно зависят от ближайшего окружения в присоединенном адденде. Моноаддукты выделяются из смеси колоночной хроматографией. Таким образом, модифицированная реакция Бингеля-Хирша является одной из самых универсальных и эффективных методологий функционализации фуллерена С60 [32, 33] .

Альтернативный подход к синтезу метанофуллеренов [60]фуллерена заключается в использовании карбенов в реакциях [2+1]-циклоприсоединения. Для электронодефицитного полиена Сбо, присоединение синглетных карбенов идет в одну стадию и исключительно по двойной 6,6 связи фуллерена [45] (схема 6).

5

Схема 6.

При взаимодействии фуллерена с дибромокарбеном, генерируемым из реактива Сойферта (РШ§СВг3), образуется 6 Г,6 Г - дибромо- 1,2 метано[60]фуллерен 6 [46]. Авторами этой работы было показано, что кроме основного продукта (выход 54%) происходит димеризация карбеновых фуллереновых интермедиатов с образованием димеров (СбоЪС (7) и (Сбо)гСг (8) (схема 7).

Схема 7.

Термическое присоединение диазосоединений к фуллерену с последующим термолизом идет сложнее, чем в случае синглетных карбенов, что обусловлено образованием (в зависимости от строения диазосоединений и условий реакций) смеси [6,5]-открытых (фуллероидных) 9 и [6,6]-закрытых (фуллереновых) изомерных 10 циклоаддуктов [47] (схема 8).

Схема 8.

Джемилев У.М. и др. [48] разработали эффективные каталитические методы получения метанофуллеренов реакцией циклоприсоединения различных диазосоединений к фуллереновой сфере под действием трехкомпонентного катализатора Рс1(асас)2 - РРЬ3 _ Е^АЬ Было показано, что в зависимости от соотношения компонентов в катализаторе образуются либо метано-11, либо пиразолинофуллерены 12 (схема 9).

20 60°С, 1 ч

Схема 9.

Романова И.П. и др. [49-51] однозначно показали, что введение фуллерена Сбо в реакцию с фосфином Р(МЕ12)з и разнообразными а-дикетонами ведет к промежуточному образованию карбенов в реакции дезоксигенирования и последующему образованию метанофуллеренов 13 (схема 10). Необходимо отметить, что исследованные реакции являются первым примером применения метода дезоксигенирования в синтезе метанофуллеренов.

60

+

+ Р(Ж2)3

о-БСВ -10 °С го 25 0 С, 8 Ь

- 0=Р(^2)3

13

Схема 10.

Известен также способ электрохимичекого получения фосфорилированных метанофуллеренов реакцией Сбо с

алкоксифосфорилдибромацетатом и с я-бромфениленкарбонилдибром-метаном в системе о-дихлорбензол-диметилформамид/ОЛМ Ви4ЫВр4 (схема 11) [52].

Р(0)(0Ме)2 -С(0)0Ме

+ 2е

+ (МеО)2Р—СВг2—СОМе -

II II - 2Вг"

О О

+ 2е

+ Вг—<\ />—ССНВг2 -

^ ^ II - 2Вг"

О

Схема 11.

15

показано образование

Этими же авторами было фуллеродигидрофурановых производных при электрохимическом восстановлении метанофуллеренов 17 и 18, осуществляющееся по цепному механизму [53-54] .

о о о о

ЕЮ

оке

Р(0)(0Е1)2

С(0)СН(0Е1)2

С(0)С(0)Ви'

1 16 17 18

Методами циклической вольтамперометрии и ЭПР в сочетании с т Бки электролизом изучен механизм электрохимического восстановления соединений 17, 18, содержащих в молекуле фосфонатные и фенильную

группы, а в качестве второго заместителя электроноакцепторную кето-группу.

Следует отметить, что по сравнению с изученными ранее сложноэфирными метанофуллеренами 1 и 16 [55] в процессе восстановления соединений 17 и 18 одинаковыми являются только первые стадии одноэлектронного переноса с образованием анион-радикалов. Последующее восстановление протекает по-разному, что связано с различной стабильностью их анионных интермедиатов. Анион-радикалы метанофуллеренов 17, 18 менее устойчивы по сравнению с анион-радикалами метанофуллеренов, содержащих сложноэфирные и/или фосфонатные группы. Раскрытие пропанового цикла соединений 1,16 происходит лишь на стадии образования трианион-радикалов, а для соединений 17, 18 в анион-радикалах (медленно) и дианионах (быстро). Однако, в отличие от ранее изученных метанофуллеренов 1 и 16, раскрытие цикла не сопровождается элиминированием метаногрупп, т.е. перенос электронов на молекулу метанофуллеренов 17, 18 не индуцирует элиминирование заместителей, а приводит к фуллеро-4,5-дигидрофуранам 19. Образование последних протекает по механизму цепной реакции и электронный перенос на молекулу метанофуллеренов, активируя молекулу, инициирует цепную реакцию (схема 12).

Схема 12.

Успешный метод получения метанофуллеренов и дигидрофуранофуллеренов был продемонстрирован в работе В.И. Соколова и др. Так, в работе [56] показано, что термическая реакция диазоацетилцимантрена с Сбо ведет к образованию в равных количествах соответствующих цимантреноилдигидро-фуранофуллерена 20 и цимантреноилметанофуллерена 21, в то время как реакция того же диазоацетилцимантрена с Сбо в присутствии катализатора (диродий(Н)тетраацетата) при комнатной температуре ведет к образованию исключительно только метанофуллерена 20 (схема 13).

о

о

2) l-Me-ISaph., Rh(OAc)4, t, 60 h

1) MePh, 110°C, 14 h

co

20

21

Схема 13.

1.6. Полиаддукты.

Региохимия и стереохимия многократных присоединений к фуллерену Сбо различных аддендов начала интенсивно исследоваться с 1996 года. Большинство методов, используемых для синтеза монозамещенных производных фуллерена (реакции Бингеля-Хирша, Прато и др.) [31-44] применимы и для повторного присоединения аддендов к фуллерену. Уже в первых работах по бис-функционализации фуллерена Сбо авторы показали, что возможно образование 9 региоизомеров [т(3), е(2), trans{4)], при этом экваториальный и cis-l бис-аддукты являются предпочтительными и наиболее стабильными, что подтверждается квантово-химическими расчетами и экспериментальными данными (выходы, данные ВЭЖХ).

А

(с/5-1); 0% a (c/S-2); 0.9% 6 (c/s-3); 2.5% в (е); 15.5%

г {trans-Ay, 3.7% д (trans-Z); 12.0% е (trans-2); 5.3%

ж (irans-1); 0.8%

trans -1

Рис. 1.2. Позиционное расположение 6,6-двойных связей относительно первого адденда А в 1,2 моноаддукте Сбо-

Однако т-1 бис-аддукты образуются редко из-за стерической загруженности присоединяемых аддендов. В то же время выход ЬгатЛ бис-аддуктов, которые не имеют таких ограничений, является наименьшим [57, 58] . Для преодоления такой низкой региоселективности Дидерих разработал общий подход для региоселективного метода синтеза бис-аддуктов, контролируемого длиной спейсера. Функционализация фуллерена Сбо, управляемая длиной спейсера, ведет к более высоким выходам бис-аддуктов 22 и региоселективности [59-61] (схема 14).

В последствие этот подход был применен для других региоизомерных бис-аддуктов. Так, Мартин и сотр. сообщили о региоселективном синтезе eis-1 бис-аддукта с пирролидиновым 23 и циклопентеноновым 24 циклами на основе фуллеропирролидинового моноаддукта, содержащего алкиновый фрагмент (реакция Pauson-Khand) [38] (схема 15). Пример региоселективного одностадийного синтеза eis-1 и cis-2 бис-аддуктов с использованием 1,3-диполярного циклоприсоединения описан авторами в работе [62].

22

Схема 14.

H,N H

X.

соон

нсно, с60 -

chlorobenzene, Л, 1 h

Н

chlorobenzene -»

Д,3 h

Схема 15.

Совсем недавно A. Gmehling, А. Hirsch и др. [63] получили новые тезерные прекурсоры для получения метанофуллереновых е,е,е-трисаддуктов 25, 26, основой которых является центральный фосфорный фрагмент. Соответствующие С6о - фосфатные аддукты образуются региоселективно как С3- симметричные е,£,£-трисаддукты (схема 16).

п = 2 - 6

f

\ =Т О. /О

25

26

Схема 16.

К настоящему времени синтезировано множество полиаддуктов, содержащих от двух до шести аддендов на фуллереновой сфере. Из этого большого числа продуктов полиприсоединения особый интерес представляют гексакисаддукты с 7>симметричным октаэдрическим присоединением аддендов. Эти замечательные симметричные структуры уникальное явление в органической химии. За последнее время были развиты различные методы, включая темплатные и спейсерные, позволяющие получать гексааддукты в граммовых количествах [64]. Так, сферические липо-фуллерены 27 - 29 (рис. 1.3.) показывают явно выраженную тенденцию к спонтанному образованию пространственных анизотропных суперструктур, которые могут иметь большое значение для будущей мембранной технологии.

Рис. 1.3. Сферические липофуллерены.

Замечательно то, что липофуллерены 27 и 29 имеют очень низкие точки плавления, 22 и 67 °С соответственно, т.е., гексааддукт 27 является первым

примером производных фуллерена, которые при комнатной температуре находятся в жидком состоянии [65, 66].

Разработан эффективный метод синтеза в «одной колбе», который улучшил выход таких гексаадуктов, как Th-C66 (COOEt)]2 (35) [67, 68]. Основой этой стратегии было открытие того, что 9,10-диметилантрацен (ДМА) обратимо связывается с С6о- Аналогичный эффект наблюдался и с 2,6 -диметоксиантраценом. Использование десятикратного избытка ДМА в реакции с фуллереном С6о приводит к образованию различных полиаддуктов С6оДМАп (30-34), из которых трис-е,е,е -СбоДМА3 (32) является основным компонентом и выступает в роли темплата. Последующее присоединение необратимо связанных аддендов на такой темплат происходит с сильно выраженной региоселективностью по свободным октаэдрическим положениям. Обратимо связанные молекулы ДМА могут быть легко заменены на нужные адденды и выход гексакис-аддуктов по этому методу может достигать 50% (схема 17) [69].

Ме-ЦХ^Ме

^^ ^Г C60(DMA)2^M4. С60(ОМА)З^М^С60(ОМА)4 30 31 32 33

R R

35

Схема 17. Темплатный синтез гексакис-аддукта Сбо, включающий октаэдрическое присоединение исходных малонатов и ДМА в качестве темплата; (i)- диэтил броммалонат в присутствии DBU; (ii) образование in situ диэтил броммалоната с использованием CBr4-DBU.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гильмутдинова, Алина Азатовна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Осипьян, Ю.А. Фуллерены. От открытия до технического применения / Ю.А. Осипьян // 7 международная конференция «Водородное материаловедение и химия гидридов металлов» (ICHMS'2001), Алушта, Украина.-2001.-С. 463

[2] Gubskaya, V.P. Synthesis, structure and biological activity of nitroxyde malonate methanofullerene / V.P. Gubskaya, L.Sh. Berezhnaya, A.T. Gubaydullin, I.I. Faingold, R.A. Kotelnikova, N.P. Konovalova, V.I. Morozov, I.A. Litvinov, I.A. Nuretdinov // Organic and Biomolecular Chem. - 2007. - V. 5, N 6. - P. 976 - 981

[3] Kroto, H.W. C60: buckminsterfullerene / H. W. Kroto, J. R. Heath, S.C.O'Brien, R. F. Curl, R. E. Smalle // Nature. - 1985. - V. 318. - P. 162 -165

[4] Смоли, P. E. Открывая фуллерены / P. E. Смоли // Усп. физических наук. - 1998. - Т. 168, N 3. - С. 323 - 330

[5] Yoshida, Z. Aromaticity / Z. Yoshida, E. Osawa // Chemical Monograph Series 22. Kyoto: Kagakudojin. - 1971. - P. 174-178

[6] Бочвар, Д.А. О гипотетических системах: карбододекаэдре, s-икосаэдре и карбон-икосаэдре / Д.А. Бочвар, Е.Г. Гальперн // Докл. АН СССР. -1973.-V. 209.-Р. 610-612

[7] Kratschmer, W. Ceo' new form of carbon / W. Kratschmer, L. D. Lamb, K. Fostirpoulos, D. R. Huffman // Nature. - 1990. - V. 347. - P. 354 - 358

[8] Scrivens, W.A. Purification of gram quantities of Сбо- A new inexpensive and facile method / W. A. Scrivens, P. V. Bedworth, J. M Tour // J.Am.Chem.Soc. - 1992. - V. 114. - P. 7917 - 7919

[9] Meier, M. S. Efficient preparative separation of C6o and C7o- Gel permeation chromatography of fullerenes using 100% toluene as mobile phase / M. S. Meier, V. P. Selegue // J.Org.Chem. - 1992. - V. 57. - P. 1924 - 1926

[10] Stry, J. J. Novel ion-molecule reactions of fullerene dication (C602+) with ammonia / J. J. Stry, M. T. Coolbaugh, E. Turos, J. F. Garvey // J.Am.Chem.Soc. - 1992. - V. 114.-P. 7914-7916.

[11] Yannoni, C. S. NMR determination of the bond lengths in C6o / C. S. Yannoni, P. P. Bernier, D. S. Bethune, G. Meijer, J. R. Salem // J. Am. Chem. Soc. - 1991. -V. 113. - P. 3190-3199

[12] David, W. I. F. Chemistry and the synthesis of novel materials / W. I. F. David, R. M. Ibberson, J. C. Mathewman, K. Prassides, T. J. S. Dennis, J. P. Hare, H. W. Kroto, R. Taylor, D. R. M. Walton // Nature (London). - 1991. -V. 353.-P. 147-158

[13] Hedberg, K. Zero-point-motion effects on the structure of Сбо / К. Hedberg, L. Hedberg, D. S. Bethune, C. A. Brown, H. C. Dorn, R. D. Jonson, M. De. Vries // Science. - 1991. -V. 254. - P. 410 - 423

[14] Chai, Y. Fullerenes with Metals Inside / Chai Y., Guo T., Jin C., Haufler., Chibante L.P.F., Fure J., Wang L., Alford J.M., Smalley R.E // J. Phys. Chem.-1991.-V. 95.-P. 7564-7568

[15] Sinyashin, O.G. Synthesis and electrochemical properties of the N-isocyanurate derivative of azahomo[60]fullerene / O. G. Sinyashin, I. P. Romanova, G. G. Yusupova, A. A. Nafikova, V. I. Kovalenko, N. M. Azancheev, V. V. Yanilkin, Yu. G. Budnikova // Mendeleev. Commun. -2000.-N. 2.-P. 61 -63

[16] Guo, T. Electronic structure of Sc@C6o: an ab initio theoretical study / T. Guo, G. K. Odom, G. E. Scuseria // J. Phys.Chem. - 1994. - V. 98, N 32. -P.7745 - 7747

[17] Reed, C. A. Discrete fulleride anions and fullerenium cations / C. A. Reed, R. D. Bolskar // Chem. Rev. - 2000. - V. 100. - P. 1075 - 1120

[18] Трошин, П. А. Органическая химия фуллеренов: основные реакции, типы соединений фуллеренов и перспективы их практического использования / П. А. Трошин, Р. Н. Любовская / Усп. химии. - 2008. -Т. 77,N4.-С. 47-56

[19] Ruoff, R.S. Solubility of fullerene C6o in a variety of solvents / R.S. Ruoff, D.S. Tse, M. Malhotra, D.C. Lorents // J. Phys. Chem. - 1993. - V. 97. - P. 3379-3383

[20] Скворцевич, E. Г. Биологические эффекты наноструктур углерода / Е. Г. Скворцевич, Р. В. Романов, О. В. Стурлис // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. Биология. - 2009. - N 1. - С. 114 — 120

[21] Krustic, P. J. Radical reactions of Сбо / P. J- Krustic, E. Wasserman, P. N. Keizer // Science. - 1991. - V. 254. - P. 1183 - 1185

[22] Соколов, В. И. Фуллерены - новые аллотропные формы углерода: структура, электронное строение и химические свойства / В. И. Соколов, И. В. Станкевич // Усп. химии. - 1993. - Т. 62, N 5. - С. 455 -459

[23] Taylor, Ed. R. The Chemistry of the Fullerenes / Ed. R. Taylor // World. Scientific Publishing. London. - 1995. - P. 208 - 209

[24] Hirsch, A. Principles of fullerene reactivity / A. Hirsch // Topics. Curr. Chem. - 1996. - V. 199. - P. 1 - 65

[25] Diederich, F. Covalent fullerene chemistry / F. Diederich // Topics. Curr. Chem. - 1997. - V. 69. - P. 395 - 400

[26] Hirsch, A. Fullerenes: Chemistry and Reactions / A. Hirsch, M. Brettreich // Weinheim.: WILEY-VCH. - 2005. - 423 P.

[27] Сидоров, Jl.H. Фуллерены: - учебное пособие / JI.H. Сидоров, М.А. Юровская, А. Я. Борщевский, И. В. Трушков, И. Н. Иоффе // - М.: Изд-во «Экзамен». - 2005. — 688 С.

[28] Пиотровский, Л.Б. Фуллерены в биологии / Л. Б. Пиотровский, О. И. Киселев //М.: Изд-во «Росток». - 2006. - 336 С.

[29] Синяшин, О.Г. Органические акцепторы на основе производных [60]фуллерена (аналитический обзор) / О. Г. Синяшин, И. П. Романова / Вестник РФФИ. - 2004. - V. 4, N 38. - С. 29 - 65

[30] Караулова, E.H. Фуллерены: методы функционализации и перспективы применения производных / E.H. Караулова, Е.И. Багрий // Усп. химии. -1999. - Т. 68, N 11. - С. 979 - 998

[31] Bingel, С. Cyclopropanierung von Fullerenen / С. Bingel // Chem.Ber. -

1993. - V. 126. - P. 1957 - 1959

[32] Nierengarten, J.-F. Cyclopropanation of Cöo with malonic acid mono-esters / J.-F. Nierengarten, J.-F. Nicoud // Tetrahedron Lett. - 1997. - V. 38, N 44. -P. 7737-7740

[33] Camps, X. Efficient cyclopropanation of Сбо starting from malonates / X. Camps, A. Hirsch // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. - 1997. - P. 1595 - 1596

[34] Maggini, M. Addition of azomethine ylides to Сбо: synthesis, characterization, and functionalization of fullerene pyrrolidines / M. Maggini, G. Scorrano, M. Prato // J. Am. Chem. Soc. - 1993. - V. 115, N 21. - P. 9798 - 9799

[35] Suzuki, T. Systematic Inflation of Buckminsterfullerene C6o: Synthesis of Diphenyl Fulleroids Cöi to Сбб / Т. Suzuki, Q. Li, K.C. Khemani, F. Wudl, Ö. Almarsson//Science. - 1991.-V. 254.-P. 1186- 1188.

[36] Wudl, F. The chemical properties of buckminsterfullerene (C6o) and the birth and infancy of fulleroids / F. Wudl // Acc. Chem. Res. - 1992. - V. 25, N 3. -P. 157-161

[37] Rotello, V. M. Isolation of Fullerene Products from Flames: Structure and Synthesis of the C6o-Cyclopentadiene Adduct / V. M. Rotello, J. B. Howard, T. Yadav, M. M. Conn, E. Viani, L. M. Giovanne, A. L. Lafleur // Tetrahedron Lett. - 1993. - V. 34. - P. 1561 - 1562

[38] Martin, N. New reactions in fullerene chemistry / N. Martin, M. Altable, S. Filippone, A. Martin-Domenech // Synlett. - 2007. -N 20. - P. 3077 - 3095

[39] Романова, B.C. Присоединение аминокислот и дипептидов к фуллерену Сбо с образованием моноаддуктов / B.C. Романова, В.А. Цыряпкин, Ю.И. Ляховецкий, З.Н. Парнес, М.Е. Вольпин // Изв. АН. Сер.хим. -

1994.-N6.-C. 1154-1155

[40] Вольпин, Е. М. Аминокислотные производные фуллерена / Е. М. Вольпин, 3. Н. Парнес, В. С. Романова // Изв.АН. Сер.хим. - 1995. - С. 1050- 1051

[41] Klemenkova, Z.S. Infrared spectra of amino acid and peptide monoderivatives of [60]fullerene and their methyl esters / Z. S. Klemenkova, V. S. Romanova, V. A. Tsyryapkin, V. E. Muradan, Z. N. Parnes, В. V. Lokshin, M. E. Vol'pin // Mend.Commun. - 1996. - V. 6, N 6. - P. 60 - 62

[42] Schuster, D. I. [2+2] Photocycloaddition of Cyclic Enones to C60 / D. I. Schuster, J. Cao, N. Kaprinidis, Y. Wu, A. W. Jensen, Q. Lu, H. Wang, S.R. Wilson// J. Am. Chem.Soc.- 1996.- V. 118.-P. 5639-5647

[43] Chiang, L. Y. Efficient one-flask synthesis of water soluble [60] fullerenols / L. Y. Chiang, J. B. Bhonsle, L. Wang, S. F. Shu, Т. M. Chang, J. R. Hwu // Tetrahydron. - 1996. - V. 52. - P. 4963 - 4972

[44] Kampe, K.-D. Reactionen von diaminen mit fullerene Сбо / K.-D. Kampe, N. Egger // Justus Liebigs Ann. Chem. - 1995. - P. 115 - 124

[45] Diederich, F. Syntheses, structures, and properties of methanofullerenes / F. Diederich, L. Isaacs, D. Philp // Chem. Soc. Rev. - 1994. - V. 23. - P. 243 -255

[46] Osterodt, J. C6iBr2: A new synthesis of dibromomethanofullerene and mass spectrometric evidence of the carbon allotropes С121 and С122 / J- Osterodt, F. Vogtle // Chem.Commun. - 1996. - P. 547 - 548

[47] Isaacs, L. Structures and Chemistry of Methanofullerenes: A Versatile Route into iV-[(Methanofullerene) carbonyl]-Substituted Amino Acids / L. Isaacs, F. Diederich // Helv. Chim. Acta. - 1993. - V. 76, N 7. - P. 2454 - 2464

[48] Туктаров, A. P. Циклоприсоединение диазоуксусных эфиров к фуллерену Сбо, катализируемое комплексами Pd / А. Р. Туктаров, А. Р. Ахметов, JI. JI. Хасанова, JI. М. Халилов, У. М. Джемилев // Изв.АН, Сер.хим. - 2010.-N 10.-С. 1909- 1913

[49] Bogdanov, А. V. A Convenient Deoxygenation-Dimerization-[l+2]-Cycloaddition Synthetic Sequence from co-Bromoalkylisatins to Indolin-2-

onemethanofullerenes Bearing Isoindigo Moiety / A. V. Bogdanov, G. G. Yusupova, I. P. Romanova, Sh. K. Latypov, D. B. Krivolapov, V. F. Mironov, O. G. Sinyashin // Synthesis. - 2013. - V. 45, N 5. - P. 668 - 672

[50] Valitov, M. I. Indolinone-substitutedmethanofullerene—A newacceptor for organicsolarcells / M. I. Valitov, I. P. Romanova, A. A. Gromchenko, G. R. Shaikhutdinova, D. G. Yakhvarov, V. V. Bruevich, V. A. Dyakov, O. G. Sinyashin, D. Yu. Paraschuk // Solar Energy Materials & Solar Cells. - 2012. -V. 103.-P. 48-52

[51] Romanova, I. P. Fullerene Сбо as an effective trap of acenaphthenone carbene generated in the reaction of acenaphthenequinone with hexaethyltriaminophosphine / I. P. Romanova, A. V. Bogdanov, V. F. Mironov, O. A. Larionova, S. K. Latypov, A. A. Balandina,, D. G. Yakhvarov, O. G. Sinyashin // Mendeleev Commun. - 2009. - V. 19, N. 6. -P. 306-308

[52] Yanilkin, V. V. Electrochemical synthesis of a phosphorylated monomethano[60]fullerene / V. V. Yanilkin, V. P. Gubskaya, I. A. Nuretdinov // Mendeleev Commun. - 2003. - N 1. - P. 13 - 14

[53] Yanilkin, V. V. Chain reaction of methano[60]fullerene's transformation in dihydrofullerenofurane initiated by single electron transfer / V. V. Yanilkin, A. V. Toropchina, V. I. Morozov, N. V. Nastapova, V. P. Gubskaya, F. G. Sibgatullina, N. M. Azancheev, Yu. Ya. Efremov, I. A. Nuretdinov // Mendeleev Commun. - 2004. - N 1. - P. 12 - 14

[54] Yanilkin, V. V. Transformation of methano[60]fullerenes in dihydrofullerofuranes induced by electron transfer / V. V. Yanilkin, A. V. Toropchina, V. I. Morozov, N. V. Nastapova, V. P. Gubskaya, F. G. Sibgatullina, N. M. Azancheev, Yu. Ya. Efremov, I. A. Nuretdinov // Electrochim. Acta. -2004. - V. 50, N4.-P. 1005- 1014

[55] Нуретдинов, И. А. Взаимодействие карбанионов бис (диалкоксифосфорил)бромметана с фуллеренами Сбо и С70 / И. А. Нуретдинов, В. П. Губская, Н. И. Шишикина, Г. М. Фазлеева, JI. Ш.

Бережная, И. П. Карасева, Ф. Г. Сибгатуллина, В. В. Зверев // Изв. Академии наук. - 2002. - N 2. - С. 317 - 320

[56] Pellicciari, R. Thermal and catalytic reactions of diazoacetylmetallocenes with [60] fullerene / R. Pellicciari, B. Natalini, Т. V. Potolokova (nee Mukha), M. Marinozzi, M. N. Nefedova, A. S. Peregudov, V. I. Sokolov // Synthetic comm. - 2003. - V. 33, N 6. - P. 903 - 914

[57] Djojo, F. Regiochemistry of Twofold Additions to [6,6] Bonds in C6o: Influence of the Addend- Independent Cage Distortion in 1,2-Monoadducts / F. Djojo, A. Herzog, I. Lamparth, F.Hampel, A.Hirsch // Chem. Eur. J. -1996.-V. 2, N 12. - P. 1537- 1547

[58] Hirsch, A. Fullerene chemistry in three dimensions: Isolation of seven regioisomeric bisadducts and chiral trisadducts of C60 and Di(ethoxy-carbonyl)methylene / A. Hirsch, I. Lamparth, H. R. Karfunkel // Angew. Chem. Int. Ed. - 1994. - V. 33. - P. 437 - 438

[59] Isaacs, L. Spacer-kontrollierte fernfunxtionalisierung von bakminsterfulleren: regiospezifische bildung eines hexaaddutes / L. Isaacs, R. F. Haldimann, F. Diederich // Angew.Chem. - 1994. - V. 106, N 22. - P. 2434 - 2437

[60] Nierengarten, J. F. Macrocyclization on the fullerene core: directregio- and diastereoselective multi-functionalization of [60]fullerene, and synthesis of fullerene-dendrimer derivatives / J. F. Nierengarten, T. Habicher, R. Kessinger, F. Cardullo, F. Diederich, V. Gramlich, J. P. Gisselbrecht, C. Boudon, M. Gross // Helv.Chim.Acta. - 1997. - V. 80. - P. 2238 - 2276

[61] Thilgen, C. Spacer-Controlled Multiple Functionalization of Fullerenes / C. Thilgen, S. Sergeyev. F. Diederich // Topics in Current Chemistry. - 2004. -V. 248.-P. 1-61

[62] Izquierdo, M. Unexpected isomerism in cis-2 bis(pyrrolidino) [60] fullerene diastereomers / M. Izquierdo, M. R. Ceron, N. Alegret, A. J. Metta-Magana, A. Rodriguez-Fortea, J. M. Poblet, L. Echegoyen // Angew.Chem. Int.Ed. -2013.-V. 52.-P. 12928- 12931

[63] Gmehling, A. Invertomers of Fullerenophosphates / A. Gmehling, W. Donaubauer, F. Hampel, F. W. Heinemann, A. Hirsch // Angew. Chem. Int. Ed. - 2013. - V. 52, N 12. - P. 3521 - 3524

[64] Lamparth, I. Reversible Template-Directed Activation of Equatorial Double Bonds of the Fullerene Framework: Regioselective Direct Synthesis, Crystal Structure, and Aromatic Properties of Th-C66(COOEt)i2 / I. Lamparth, С. Maichle-Mossmer, A. Hirsch // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 1995. - V. 34.-P. 1607-1609

[65] Hetzer, M. Fullerenes in membranes: Structural and dynamic effects of lipophilic C6o derivatives in phospholipid bilayers / M. Hetzer, S. Bayerl, X. Camps, O. Vostrowsky, A. Hirsch, Т. M. Bayerl // Adv. Mater. - 1997. -V. 9. - P. 913 - 917

[66] Hetzer, M. Thermotropic Behavior of Lipophilic Derivatized [60]Fullerenes Studied by Deuterium NMR, X-ray Diffraction, and Microcalorimetry / M. Hetzer, Т. Gutberiet, M. F. Brown, X. Camps, О. Vostrowsky, H. Schönberger, A. Hirsch, Т. M. Bayerl // J. Phys. Chem. A. - 1999. - V. 103. -P. 637-642

[67] Hirsch, A. Fullerenes and Related Structures / A. Hirsch // Top. Curr. Chem. - 1999. -V. 199.-P. 1 -65

[68] Lamparth, I. Reversible Templataktivierung äquatorialer Doppelbindungen des Сбо-Gerüstes: regioselektive Direktsynthese, Struktur und aromatische Eigenschaften von rh-C66 (COOEt)]2 /1. Lamparth, C. Maichle-Mossmer, A. Hirsch// Angew. Chem. - 1995.- V. 107,N 15.-P. 1755- 1757

[69] Wilson, S. R. 2,6-Dimethoxyanthracene - A Directing Group for C60 Bisaddition / S. R. Wilson, Q. Lu // Tetrahedron Lett. - 1995. - 36. - P. 5707 -5710

[70] Lamparth, I. Synthesis of [60]fullerene derivatives with an octahedral addition pattern /1. Lamparth, A. Herzog, A. Hirsch // Tetrahedron. - 1996. -V. 52.-P. 5065-5075

[71] Camps, X. Efficient cyclopropanation of C6o starting from malonates / X. Camps, A. Hirsch // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1. - 1997. - P. 1595 - 1596

[72] Djojo, F. Fullerene Dendrimers and Lipofullerenes with an Inherently Chiral Hexaaddition Pattern / F. Djojo, E. Ravanelli, O. Vostrowsky, A. Hirsch // Eur. J. Org. Chem.-2000.-P. 1051 - 1059

[73] Camps, X. The C6o Core: A Versatile Tecton for Dendrimer Chemistry / X. Camps, H. Schönberger, A. Hirsch // Chem. Eur. J. - 1997. - V. 3. - P. 561 -567

[74] Camps, X. Globular dendrimers Involving a C60 core and a tetraphenyl porphyrin function / X.Camps, E.Dietel, A.Hirsch, S.Pyo, L.Echegoyen, S.Hackbarth, B.Röder // Chem.Eur.J. - 1999. - V. 5, N 8. - P. 2363 - 2373

[75] Brettreich, M. Globular amphiphiles: membrane-forming hexaadducts of C60 / M. Brettreich, S. Burghardt, C. Böttcher, T. Bayerl, S. Bayerl, A. Hirsch // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. - 2000. - V. 39. - P. 1845 - 1848

[76] Herzog, A. Dendritic Mixed Hexakisadducts of Ceo with a Th Symmetrical Addition Pattern / A. Herzog, A. Hirsch, O. Vostrowsky // Eur. J. Org. Chem, -2000.-P. 171-180

[77] Chuard, T, A liquid-crystalline hexa-adduct of [60]fullerene / T. Chuard, R. Deschenaux, A. Hirsch, H. Schönberger // Chem. Commun. - 1999. - P. 2103-2104

[78] Li, H. Simple modification in hexakis-addition for efficient synthesis of Cö0-centered dendritic molecules bearing multiple aromatic chromophores / H. Li, A. Kitaygorodskiy, R. A. Carino, Ya-Ping Sun // Org.Letters. - 2005. -V. 7,N5.-P. 859-861

[79] Cataldo, F. Medicinal Chemistry and Pharmacological Potential of Fullerenes and Carbon Nanotubes / F. Cataldo, T. Da Ros // Springer. - 2008. - 408 p.

[80] Wharton, T. New non-ionic, highly water-soluble derivatives of Cöo designed for biological compatibility / T. Wharton, V. U. Kini, R.A. Mortis, L.J. Wilson // Tetrahedron Lett. - 2001. - V. 42. - P. 5159 - 5162

[81] Lamparth, I. Water-soluble malonic acid derivatives of Cóo with a defined three-dimensional structure / I. Lamparth, A. Hirsch // Chem. Commun. -1994.-V. 14.-P. 1727-1728

[82] Lin, A.M. Local carboxyfullerene protects cortical infarction in rat brain / A.M. Lin, S.-F. Fang, S.-Z. Lin, C.-K. Chou, T.-Y. Luh, L.-T. Ho // Neurosci. Res. - 2002. - V. 43. - P. 317 - 321

[83] Ali, S.S. A biologically effective fullerene (Cóo) derivative with superoxide dismutase mimetic properties / S.S. Ali, J.I. Hardt, K.L. Quick, Kim-Han. J. Sook, B. F. Erlanger, T.T. Huang, C.J. Epstein, L.L. Dugan // Free Radie. Biol. Med. - 2004. - V. 37. - P. 1191 - 1202

[84] Bisaglia, M. C3-fullero-tris-methanodicarboxylic acid protects cerebellar granule cells from apoptosis / M. Bisaglia, B. Natalini, R. Pellicciari, E. Straface, W. Malorni, D. Monti, C. Franceschi, G. Schettini // J. Neurochem. - 2000. - V. 74. - P. 1197 - 1204

[85] Bosi, S. Antimycobacterial activity of ionic fullerene derivatives / S. Bosi, T. Da Ros, S. Castellano, E. Banfi, M. Prato / Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2000. -V. 10.-P. 1043- 1045

[86] Dugan, L.L. Carboxyfullerenes as neuroprotective agents / L.L. Dugan, D.M. Turetsky, C. Du, D. Lobner, M. Wheeler, C.R. Almli, C.K. Shen, T.Y. Luh, D.W. Choi, T.S. Lin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1997. - V. 94. - P. 9434 - 9439

[87] Dugan, L.L. Fullerene-based antioxidants and neurodegenerative disorders / L.L. Dugan, E.G. Lovett, K.L. Quick, J. Lotharius, T.T. Lin, K.L. O'Malley // Parkinsonism Relat. Disord. - 2001. - V. 7. - P. 243 - 246

[88] Foley, S. Cellular localization of a water-soluble fullerene derivative / S. Foley, C. Crowley, M. Smaihi, C. Bonfils, B.F. Erlanger, P. Seta, C. Larroque // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2002. - V. 294. - P. 116119

[89] Fumelli, C. Carboxyfullerenes protect human keratinocytes from ultraviolet-B-induced apoptosis / C. Fumelli, A. Marconi, S. Salvioli, E. Straface, W.

Malorni, A.M. Offidani, R. Pellicciari, G. Schettini, A. Giannetti, D. Monti, C. Franceschi, C. Pincelli // J. Invest. Dermatol. - 2000. - V. 115. - P. 835 -841

[90] Huang, Y.L. Blockage of apoptotic signaling of transforming growth factor-beta in human hepatoma cells by carboxyfullerene / Y.L. Huang, C.K. Shen, T.Y. Luh, H.C. Yang, K.C. Hwang, C.K. Chou // Eur. J. Biochem. - 1998. -V. 254.-P. 38-43

[91] Kiritoshi, S. Reactive oxygen species from mitochondria induce cyclooxygenase-2 gene expression in human mesangial cells: potential role in diabetic nephropathy / S. Kiritoshi, T. Nishikawa, K. Sonoda, D. Kukidome, T. Senokuchi, T. Matsuo, T. Matsumura, H. Tokunaga, M. Brownlee, E. Araki // Diabetes. - 2003. - V. 52. - P. 2570 - 2577

[92] Lin, A.M. Carboxyfullerene prevents iron-induced oxidative stress in rat brain / A.M. Lin, B.Y. Chyi, S.D. Wang, H.H. Yu, P.P. Kanakamma, T.Y. Luh, C.K. Chou, L.T. Ho // J. Neurochem. - 1999. - V. 72. - P. 1634 - 1640

[93] Lin, H. S. Fullerenes as a new class of radioprotectors / H.S. Lin, T.S. Lin, R.S. Lai, T. D'Rosario, T.Y. Luh // Int. J. Radiat. Biol. - 2001. - V. 77. - P. 235-239

[94] Lotharius, J. Distinct mechanisms underlie neurotoxin-mediated cell death in cultured dopaminergic neurons / J. Lotharius, L.L. Dugan, K.L. O'Malley // J. Neurosci. - 1999. - V. 19. - P. 1284-1293

[95] Mashino, T. Inhibition of E. coli growth by fullerene derivatives and inhibition mechanism / T. Mashino, K. Okuda, T. Hirota, M. Hirobe, T. Nagano, M. Mochizuki // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 1999. - V. 9. - P. 2959 -2962

[96] Monti, D. C60 carboxyfullerene exerts a protective activity against oxidative stress-induced apoptosis in human peripheral blood mononuclear cells / D. Monti, L. Moretti, S. Salvioli, E. Straface, W. Malorni, R. Pellicciari, G. Schettini, M. Bisaglia, C. Pincelli, C. Fumelli, M. Bonafe, C. Franceschi // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2000. - V. 277. - P. 711 - 717

[97] Rieger, J. M. Ischemia-reperfusion injury of retinal endothelium by cyclooxygenase- and xanthine oxidase-derived superoxide / J. M. Rieger, A. R. Shah, J. M. Gidday // Exp. Eye Res. - 2002. - V. 74. - P. 493 - 501

[98] Straface, E. C3-fullero-tris-methanodicarboxylic acid protects epithelialcells from radiation-induced anoikia by influencing cell adhesion ability / E. Straface, B. Natalini, D. Monti, C. Franceschi, G. Schettini M. Bisaglia, C. Fumelli, C. Pincelli, R. Pellicciari, W. Malorni // FEBS Lett. - 1999. - V. 454.-P. 335-340

[99] Tsao, N. Inhibition of group A streptococcus infection by carboxyfullerene / N. Tsao, T.Y. Luh, C.K. Chou, J.J. Wu, Y.S. Lin, H.Y. Lei // Antimicrob. Agents Chemother. -2001. - V. 45. - P. 1788 - 1793

[100] Tsao, N. In vitro action of carboxyfullerene / N. Tsao, T.Y. Luh, C.K. Chou, T.Y. Chang, J.J. Wu, C.C. Liu, H.Y. Lei // J. Antimicrob. Chemother. -2002.-V. 49.-P. 641 -649

[101]Tzeng, S.F. Effects of malonate C6o derivatives on activated microglia / S.F. Tzeng, J.L. Lee, J.S. Kuo, C.S. Yang, P. Murugan, L Ai Tai, K. Chu Hwang // Brain Res. - 2002. - V. 940. - P. 61 - 68

[102]Beuerle, F. Cytoprotective activities of water-soluble fullerenes in zebrafish models / F. Beuerle, P. Witte, U. Hartnagel, R. Lebovitz, C. Parng, A. Hirsch // J. Exp. Nanosci. - 2007. - V. 2. - P. 147 - 170

[103] Beuerle, F. Regioselective synthesis and zone selective deprotection of [60]fullerene tris-adducts with an e,e,e addition pattern / F. Beuerle, N. Chronakis, A. Hirsch // Chem. Commun. - 2005. - P. 3676 - 3678

[104] Witte, P. Water solubility, antioxidant activity and cytochrome C binding of four families of exohedral adducts of C(60) and C(70) / P. Witte, F. Beuerle, U. Hartnagel, R. Lebovitz, A. Savouchkina, S. Sali, D. Guldi, N. Chronakis, Hirsch A // Org. Biomol. Chem. - 2007. -V. 5. - P. 3599-3613

[105]Brettreich, M. A highly water-soluble dendro[60]fullerene / M. Brettreich, A. Hirsch // Tetrahedron Lett. - 1998. - V. 39. - P. 2731 - 2734

[106]Hirsch, A. C6o Hexakisadducts with an octahedral addition pattern - a new structure motif in organic chemistry / A. Hirsch, O. Vostrowsky // Eur. J. Org. Chem. - 2001. - V. 5. - P. 829 - 848

[107] Chiang, L.Y. Versatile Nitronium Chemistry for C6o Fullerene Functionalization / L.Y. Chiang, R.B. Upasani, J.W. Swirczewski // J. Am. Chem. Soc.- 1992.- V. 114.-P. 10154-10157

[108] Li, J. C6o fullerol formation catalysed by quaternary ammonium hydroxides / J. Li, A. Takeuchi, M. Ozawa, X. Li, K. Saigo, K. Kitazawa // J. Chem. Soc. Chem. Commun.- 1993.-V. 23.-P. 1784- 1785

[109] Sun, Da-Yong. Convenient preparation and properties of C60(OH)x / Da-Yong Sun, Zi-Yang Liu, Xing-Hua Guo, Yi-Min She, Yu Zhou, Shu-Ying Liu // Chem J. Chin. Univ. - 1996. - V. 17. - P. 19 - 20

[110]Kokubo, K. Facile Synthesis of Highly Water-Soluble Fullerenes More Than Half-Covered by Hydroxyl Groups / K. Kokubo, K. Matsubayashi, H. Tategaki, H. Takada, T. Oshima // ACS Nano. - 2008. - V. 2, N 2. - P. 327 -333

[111]Lu, L.H. The possible mechanisms of antiproliferative effect of fullerenol, polyhydroxylated C6o on vascular smooth muscle cells/ L.H. Lu, Y.T. Lee, H.W. Chen, L.Y. Chang, H.C. Huang // Br. J. Pharmacol. - 1998. - V. 123. -P. 1097-1102

[112] Chiang, L. Y. Efficient Synthesis of polyhydroxylated fullerence derivatives via hydrolysis of polycyclosulfated precursors / L. Y. Chiang, L. Y. Wang, J. W. Swirczewski, S. Soled, S. Cameron // J. Org. Chem. - 1994. - V. 59. - P. 3960-3968

[113]Maggini, M. Addition of azomethine ylides to C6o: synthesis, characterization, and functionalization of fullerene pyrrolidines / M.Maggini, G.Scorrano, M.Prao // J.Am.Chem.Soc. - 1993. - V. 115. - P. 9798 - 9790

[114] Witte, P. Water solubility, antioxidant activity and cytochrome C binding of four families of exohedral adducts of C(60) and C(70) / P.Witte, F. Beuerle,

U. Hartnagel, R. Lebovitz, A. Savouchkina, S. Sali, D. Guldi, N. Chronakis, A. Hirsch // Org. Biomol. Chem. - 2007. - V. 5. - P. 3599 - 3613 [115]Troshina, O.A. Chlorofullerene C60C16: a precursor for straightforward preparation of highly water-soluble polycarboxylic fullerene derivatives active against HIV / O. A. Troshina, P. A. Troshin, A. S. Peregudov, V. I. Kozlovskiy, J. Balzarini, R. N. Lyubovskaya // Org. Biomol. Chem. - 2007. -V. 5.-P. 2783-2791 [ 116] Yurkova, A.A. Arbuzov chemistry with chlorofullerene C60C16: a powerful method for selective synthesis of highly functionalized [60]fullerene derivatives / A. A. Yurkova, E.A. Khakina, S. I. Troyanov, A. Chernyak, L. Shmygleva, A. S. Peregudov, V. M. Martynenko, Y. A. Dobrovolskiy, P. A. Troshin // Chem. Commun. - 2012. - V. 48. - P. 8916 - 8918

[117] Назарова, O.B. Полимерные водорастворимые производные метанофуллеренов / O.B. Назарова, И.А. Нуретдинов, А.В. Слита, Г.М. Павлов, Н.П. Евлампиева, JI.C. Литвинова, В.П. Губская, Г.М. Фазлеева, Л.Ш. Бережная, А.П. Пронина, О.И. Кисилев, Е.Ф. Панарин // Журнал прикладной химии. -2005. -N 12.-С. 2011 -2016

[118] Bosi, S. Fullerene derivatives: An attractive tool for biological applications / S. Bosi, T. Da Ros, G. Spalluto, M. Prato // Eur. J. Med. Chem. - 2003. - V. 38.-P. 913-923

[119] Bianco, A. Biological applications of fullerenes. In: Langa F, Nierengarten J-F (eds.) Fullerenes - Principles and Applications / A. Bianco, T. Da Ros // Royal Chemical Society, Cambridge. - 2007. - P. 301-328

[120]Sarova, G.H. Fullerene-based devices for biological applications. In: Kumar С (ed.) / G.H. Sarova, T. Da Ros, D.M. Guldi // Nanodevices for the Life Science. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. - 2006. - V. 4.-P. 352-389

[121] Alain, K. Diastereoselective synthesis of dimethyl cyclopropane-1,1-dicarboxylates from a y-alkoxy-alkylidene malonate and phosphorus ylides / K. Alain // Tetrahedron Letters. - 1998. - P. 1437 - 1440

[122]Lacey, C.J. Phospholipid synthesis based on new sequential phosphate and carboxylate ester bond formation steps / C.J. Lecey, L.M. Loew // J.Org.Chem. - 1983. - V.48. - P. 5214 - 5221

[123] Государственная фармакопея РФ. 12-ое издание. Часть 1. - М.: "Научный центр экспертизы средств медицинского назначения", 2008 -704 с.

[124]Губская, В.П. Синтез новых фосфорилированных производных фуллерена С60, растворимых в полярных растворителях / В.П. Губская, Г.М.Фазлеева, А.А.Гильмутдинова, Ш.К.Латыпов, Д.Р.Шарафутдинова, И.А.Нуретдинов, О.Г.Синяшин // Изв.АН. - 2014. - N 6. - С. 1386 -1389

[125]Gilmutdinova, А.А. Synthesis and properties of new fullerene C60 derivatives, containing acetonide and polyol fragments / A.A. Gilmutdinova, V.P. Gubskaya, G. M. Fazleeva, Sh. K. Latypov, T. A. Zhelonkina, D. R. Sharafutdinova, I.A. Nuretdinov, O. G. Sinyashin. // Tetrahedron. - 2014. -V. 70.-P. 5947-5953

[126]Гильмутдинова, A.A. Синтез и свойства производных фуллерена С6о, содержащих диоксолановый и диольный фрагменты / А.А. Гильмутдинова, В.П. Губская, Г.М. Фазлеева, И.А.Нуретдинов // Всероссийская молодежная школа «Биоматериалы и нанобиоматериалы: Актуальные проблемы и вопросы безопасности», Тезисы докладов, Казань. - 2012. - Р. 55 - 56

[127] Гильмутдинова, А.А. Новый подход к синтезу водорастворимых производных фуллерена / А.А. Гильмутдинова, В.П. Губская, Ш.К. Латыпов, Г.М. Фазлеева, Д.Р. Шарафутдинова, И.А.Нуретдинов, О.Г. Синяшин // Международная конференция «Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах: углеродные наночастицы в конденсированных средах», сборник научных статей, Национальная академия наук Беларуси, Институт тепло-и массообмена имени А.В.Лыкова, Минск. -2013. - С. 74 - 80

[128] Гильмутдинова, А.А. Синтез и свойства новых

функциональнозамещенных производных фуллерена С6о , содержащих

диоксолановый и полиольный фрагменты / A.A. Гильмутдинова, В.П. Губская, Г.М. Фазлеева, И.А.Нуретдинов // Международная конференция «Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах: углеродные наночастицы в конденсированных средах», сборник научных статей, Национальная академия наук Беларуси, Институт тепло-и массообмена имени А.В.Лыкова, Минск. - 2013. - С. 291 — 296

[129]Бузыкин, Б.И. Синтез и строение пиридиноилгидразонов димефосфона, обладающих антимикобактериальной активностью / Б.И.Бузыкин, В.Н.Набиуллин, Р.С.Гараев, Р.В.Честнова, Л.Р.Кашапов, Р.Ш.Валеев, В.Ф.Миронов // Химико-фармацевтический журнал. - 2012. - Т. 46, N 12.-С. 84-88

[130]Визель, А.О. Новый аспект фармакологического подхода к соединениям фосфора. Димефосфон / Визель А.О., Гараев P.C. // Из-во «Печать-Сервис-XXI век», Монография, Издание 2, Казань. - 2012. -189с.

[131]Бельский, В.Е. Синтез диметилентрифосфинового эфира и его некоторые свойства / В.Е. Бельский, Т.А.Зябликова, А.Р. Пантелеева, И.М. Шермергорн / Док. АН - 1967. - Т. 177, N2. - С. 1852 - 1862

[132] Maier, L. Organische phosphorverbindungen XXXVI. Darstellung und eigenschaften von bis-(dialkoxyphosphonyl-methyl)-, Bis-(alkoxyphosphinyl-methyl)-und bis-(oxophosphoranyl-methyl)-

phosphinsaureestern sowie der entsprechenden sauren / L. Maier // Helvetica Chimica Acta. - 1969. - V. 52, N 95. - P. 827 - 845

bis(dihydroxyphosphonylmethyl)phosphinsaure / L. Maier // Angew.Chem. -1968.-V. 180, N 10.-P. 400-401 [134] Иванов, Б.Е. Синтез и изучение свойств производных бис(хлорметил)фосфиновой кислоты / Б.Е. Иванов, А.Р. Пантелеева, P.P. Шагидуллин, И.М. Шермергорн // ЖОХ. - 1967. - N 37.- С. 1852 -1862

[133] Maier, L. Darstellung und bis(phosphonylmethyl)phosphinaten

eigenschaften und

von

von

[135]Янилкин, В.В. Ретро-реакция Бингеля при электрохимическом восстановлении бис(диалкоксифосфорил)метанофуллеренов /

B.В.Янилкин, Н.В.Настапова, В.П.Губская, В.И.Морозов, Л.Ш.Бережная, И.А.Нуретдинов // Изв.АН. Сер.хим. - 2002. - N 1. - С. 70-75

[136]Янилкин, В.В. Электрохимия фуллеренов и их производных / В.В. Янилкин, В.П.Губская, В.И.Морозов, Н.В.Настапова, В.В.Зверев, Е.А.Бердников, И.А.Нуретдинов // Электрохимия. - 2003. - Т. 39, N11. -С. 1285 - 1303

[137] Лабораторная техника органической химии, под ред. Б. Кейла./Перевод с чешского // Мир. - М. - 1966. - С.591 - 613

[138] Гордон А. Спутник химика / А. Гордон, Р. Форд // Мир. - М. - 1976. -

C. 437-445