Laboratórium chémie prírodných látok, FCHPT

Laboratórium chémie prírodných látok
Chemickej a potravinárskej technológie

Katedra/ústav: Organickej chémie
Kontaktná osoba: prof. Ing. Tibor Gracza, DrSc.
Kontakt: 02-5249 5410
e-mail: tibor.gracza@stuba.sk
web stránka: http://www.chtf.stuba.sk/koch/

Charakteristika:

Laboratórium chémie prírodných látok sa zaoberá syntézou vybraných prírodných látok biomedicínskeho významu a vývojom syntetických metód na konštrukciu komplexných, biologicky zaujímavých zlúčenín. Totálna syntéza predovšetkým na báze novej metodiky v oblasti paládiom (II)-katalyzovaných cyklizácií nenasýtených polyolov a aminoalkoholov.

Projekty:

APVV-0203-10, 2010-2014

Dizajn, syntéza a antiproliferatívna aktivita tetrahydrofuránov odvodených od (+)-varitriolu

Dizajn, syntéza a antiproliferatívna aktivita tetrahydrofuránových zlúčenín odvodených od prírodného (+)-varitriolu. Mimoriadne cytotoxický varitriol voči ľudským nádorovým buňkám je predlohou pre syntézu a racionálny návrh štruktúr s vysokou aktivitou a selektivitou voči rakovinovým buňkám. Vývoj novej syntetickej metodológie pre syntézy tetrahydrofuránových zlúčenín s definovanou konfiguráciou na všetkých stereogénnych centrách a jej aplikácia v syntéze konfiguračných analógov, homológov a vinylógov varitriolu. Štúdium vzťahu medzi štruktúrou a biologickou účinnosťou (SAR, QSAR). Hľadanie molekulového miesta zásahu a mechanizmu účinku s využitím pre molekulový dizajn.

_____

Vega 1/0115/10, 2009-2011

Stereoselektívne paládiom katalyzované cyklizácie a „cross-coupling“ reakcie v syntéze prírodných látok

Vývoj novej syntetickej metodológie pre syntézy nasýtených oxa- a azaheterocyklických zlúčenín s definovanou konfiguráciou na všetkých stereogénnych centrách a jej aplikácia v syntézach prírodných látok a biologicky zaujímavých zlúčenín.

Štúdium chemo-, diastereo- a substrátovej selektivity paládnatými soľami katalyzovanej cyklizácie nenasýtených polyolov a možnosti využitia intermediárneho sigma-alkyl paládnatáho komplexu v domino reakciách s následnými C-C, C-O, C-N „cross-coupling“ reakciami. Aplikácia týchto domino reakcií pre konštrukciu dioxa[2.2.1]bicyklických skeletov, polyhydroxysubstitovaných tetrahydrofuránových, tetrahydropyránových, pyrolidínových a piperídínových zlúčenín s definovanou stereochémiou. Vyvinuté syntetické stratégie budú využité v cielených syntézach prírodných C-15 acetogenínov, goniothalesdiolov, varitriolu a deoxyanhydroaminoalditolov.

_____

LPP-0071-09, 2009-2013

Stereoselektívne Pd(II)-katalyzované bicyklizácie v syntéze prírodných látok

Vývoj novej syntetickej metodológie pre konštrukciu dioxa[2.2.1]bicyklických skeletov, polyhydroxy-substitovaných tetrahydrofuránových zlúčenín s 2,3-trans konfiguráciou a jej aplikácia v syntézach prírodných látok a biologicky zaujímavých zlúčenín.

Optimalizácia totálnej syntézy (+)-varitriolu, prírodného tetrahydrofuránu s mimoriadnou cytotoxickou aktivitou voči vybraným ľudským nádorovým bunkám. Syntéza l-xylo-4-O-benzylhex-5-én-2,3,4-triolu pomocou „chiral pool approach“ z d-glukózy a dimetyl l-tartrátu. Štúdium chemo-, diastereo- a sub-strátovej selektivity paládnatými soľami katalyzovanej bicyklizácie nenasýtených diolov. Pd(II)-kata-lyzované bicyklizácie diolov s E- a Z-symetricky disubstituovanou C=C dvojnou väzbou. Aplikácia stereokontrolovanej Pd-katalyzovanej bicyklizácie v syntézach zlúčenín izolovaných z morských organizmov. Syntetická štúdia na prípravu prírodných C-15 acetogenínov.

_____

SK-FR-0005-07, 2008-2008

Domino reakcie v iónových kvapalinách a ich využitie v syntéze prírodných látok

Vývoj nových stratégii pre stereoselektívnu funkcionalizáciu C=C dvojnej väzby alkénov spojenú so zavedením O- a N-substituentov súčasne. Štúdium nových Pd(II)-katalyzovaných oxy-/aminocyklizácií a "cross-coupling" domino reakcií v enviromentálne priateľských iónových kvapalinách. Aplikácia Pd-domino reakcií v totálnych syntézach prírodných látok a biologicky účinných zlúčenín.

_____

Vybrané publikácie:

Gracza T., Jäger V. Synlett. 1992, 191-193. "Pd(II)-Catalyzed Oxycarbonylation of Unsaturated Polyols. Synthesis of (-)-Goniofufurone and Assignment of Absolute Configuration to the Natural (+)-Enantiomer, a Cytotoxic Styryllactone".
Gracza T., Jäger V. Synthesis 1994, 1359-1368. "Synthesis of Natural and Unnatural Enantiomers of Goniofufurone and Its 7-Epimers from D-Glucose. Application of Pd(II)-Catalyzed Oxycarbonylation of Unsaturated Polyols"
Hümmer W., Dubois E., Gracza T., Jäger V., Synthesis 1997, 634-642. "Halocyclization and Palladium(II)-Catalyzed Amidocarbonylation of Unsaturated Aminopolyols, Synthesis of 1,4-Iminoglycitols as Potential Glycosidase Inhibitors".
Dixon D. J., Ley S. V., Gracza T., Szolcsanyi P., J. Chem. Soc., Perkin Trans 1, 1999, 8, 839-843. “Total synthesis of the polyenolyltetramic acid mycotoxin erythroskyrine”.
Szolcsanyi P., Gracza T., Koman M., Pronayova N., Liptaj T. Chem.Commun. 2000, 471-472. „Total synthesis of new C-6 homologues of 1-deoxynojirimycin and 1-deoxy-L-idonojirimycin“.
Szolcsanyi P., Gracza T., Koman M., Pronayova N., Liptaj T. Tetrahedron Asymmetry. 2000, 2579-2597. „Pd(II)-Catalysed aminocarbonylation as a key step in the total synthesis of C-6 homologues of 1-deoxynojirimycin and 1-deoxy-L-idonojirimycin“.
Babjak M., Kapitán P., Gracza T. Tetrahedron Lett. 2002, 43, 6983-6985.„The first total synthesis of goniothalesdiol“.
Babjak M., Kapitán P., Gracza T. Tetrahedron 2005, 61, 2471-2479. „Synthesis of (+)-goniothalesdiol and (+)-7-epi-goniothalesdiol”.
Szolcsányi P., Gracza T. Chem. Commun. 2005, 3948-3950. “Novel Pd(II)-catalysed N,O-bicyclisation as an efficient route to the 6-oxa-2-azabicyclo[3.2.1]octane skeleton”.
Szolcsányi P., Gracza T. Tetrahedron 2006, 62, 8498-8502. „PdCl₂/CuCl₂-catalysed chlorocyclisation of sugar-derived aminoalkenitols in the synthesis of new iminohexitols“.
Kapitán P., Gracza T. Tetrahedron: Asymmetry 2008, 19, 38-44. „Stereocontrolled oxycarbonylation of 4-benzyloxy-hepta-1,6-diene-3,5-diols promoted by chiral palladium(II) complexes“.
Szolcsányi P., Gracza T., Špánik I. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 1357-1360. „Short racemic syntheses of calvine and epicalvine“.
Palík M., Karlubíková O., Lásiková A., Kožíšek J., Gracza T. Eur. J. Org. Chem. 2009, 709-715. „Total synthesis of (+)-varitriol“.
Koóš P., Špánik I., Gracza T. Tetrahedron: Asymmetry 2009, 20, 2720-2723. „Asymmetric intramolecular Pd(II)-catalysed amidocarbonylation of unsaturated amino alcohols“.
Palík, M.; Karlubíková, O.; Lackovičová, D.; Lásiková, A.; Gracza, T. Tetrahedron 2010, 66, 5244-5252. “Formal synthesis of (+)-varitriol. Application of Pd(II)-Cu(II)-catalysed bicyclisation of unsaturated polyols”.
Karlubíková, O.; Palík, M.; Lásiková, A.; Gracza, T. Synthesis 2010, 3449-3452. “An efficient total synthesis of (+)-varitriol from d-ribonolactone “.
Karlubíková, O; Babjak, M; Gracza, T. Tetrahedron 2011, 67, 4980-4987. “Tetrahydropyran synthesis by palladium(II)-catalysed hydroxycarbonylation of hexenols: synthesis of (±)-diospongin A and (+)-civet cat compound”.
Doháňošová, J; Lásiková, A.; Toffano, M.; Gracza, T.; Vo-Thanh, G. New J. Chem. 2012, 36, 1744-1750. DOI: 10.1039/C2NJ40170C “Kinetic resolution of pent-4-ene-1,3-diol by Pd(II)-catalysed oxycarbonylation in ionic liquids”.
Lásiková, A.; Doháňošová, J; Hlavínová, L.; Toffano, M.; Vo-Thanh, G.; Kožíšek, J.; Gracza, T. Tetrahedron: Asymmetry 2012, 23, 818-827. “Domino reaction: Pd(II)-catalyzed cyclization of unsaturated polyols and cross-coupling“.
Markovič, M.; Ďuranová, M.; Koóš, P.; Szolcsányi, P.; Gracza, T. Tetrahedron 2013, 69, 4185-4189. “Synthesis of bis-tetrahydrofuran subunit of (-)-neopallavicinin”.
Gracza, T. Intramolecular Oxycarbonylation in Stereoselective Synthesis in Stereoselective Synthesis of Drugs & Natural Products, Edited by Vasyl Andrushko and Natalia Andrushko, ISBN-10: 978-1118032179, ISBN-13: 978-1118032176, Copyright © 2000 Wiley[Imprint], Inc. 2013, Chapter 15, pp 421-440.