Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В рамках выполнения задач первого года проекта был осуществлен синтез фталоцианинов, содержащие амино- и гидроксиметильные группы. Аминофталоцианинат цинка синтезирован путем восстановления соответствующего нитро-замещенного фталоцианина. Фталоцинанины с гидроксиметильными заместителями были синтезированы темплатной циклотетрамеризацией 4-(пара-гидроксиметил-фенокси)-фталонитрила. Также получен гидроксиметил-замещеный фталоцианинат гадолиния при помощи прямого металлирования с использованием ацетата гадолиния (III). Предложен и оптимизирован метод синтеза замещенных производных аммониевой структуры клозо-декаборатного и клозо-додекаборатного анионов на основе сложных эфиров аминокислот [BnHn-1NH2CHRCOOR’]- (n = 10, 12. R = H, Me, iBu, Ph, CH2C6H4OH, R’ = Et, tBu). Показано, что в результате реакции образуются однозарядные анионы. Строение аминокислотного остатка играет решающую роль в протекании процесса замещения – так, в случае эфиров тирозина выход целевого продукта значительно снижен по сравнению с эфирами алифатических аминокислот. Путем кислотного гидролиза производных на основе трет-бутиловых эфиров получен ряд клозо-боратов со свободной карбоксильной группой [BnHn-1NH2CHRCOOH]- (n = 10, 12. R = H, Me, iBu, Ph). Показано, что щелочное омыление соответствующих производных этиловых эфиров приводит к образованию продуктов деструкции кластеров бора. Разработаны и оптимизированы методы прямого синтеза N-борилированных аминокислот. В основе использованного подхода лежит взаимодействие свободных аминокислот и нитрилиевых производных клозо-декаборатного и клозо-додекаборатного аниона. Получены производные на основе глицина и L-фенилаланина. На основе процессов нуклеофильного присоединения к нитрилиевым заместителям клозо-боратных анионов [BnHn-1NCR]- получен ряд конъюгатов аминофталоцианината цинка Zn[β-(NH2)4Pc] с одним (Bu4N)[Zn[β-(NH-CR=NHBnHn-1)(NH2)3Pc]] и четырьмя (Bu4N)4[Zn[β-(NH-CR=NHBnHn-1)4Pc]] амидиновыми заместителями (n = 10, 12; R = Me, Et, iPr, Ph). Показано, что при взаимодействии Zn[β-(NH2)4Pc] с иодониевыми производными [B10H9IPh]1- и [B12H11IPh]1- в среде диметилформамида происходит преимущественное замещение иодфенильной группы на молекулу ДМФА. Синтезирован ряд конъюгатов клозо-декаборатного аниона с гидроксиметилзамещенным фталоцианинатом гадолиния, содержащих по четыре кластерных фрагмента [Phthal~CH2OC(R)=NH-B10H9] (R = Me, Et, Ph). Полученные продукты охарактеризованы методами мультиядерной ЯМР спектрскопии, MALDI и ESI-масс-спектрометрии, ИК и электронной спектроскопии поглощения. Проведено исследование релаксивности одного из полученных конъюгатов на основе фталоцианината гадолиния. Показана принципиальная возможность визуализации данных соединений методом МРТ. Так, для исходного фталоцианината гадолиния значение T1-релаксивности составило 1,52 мМ-1с-1, для его конъюгата с клозо-декабортаным анионом - 1,86 мМ-1с-1 (T1- релаксивности гадолиниевых контрастных лекарственных средств 4-5 мМ-1с-1). Увеличение значения релаксивности полученных конъюатов может быть достигнуто за счет повышения растворимости в воде.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Синтезирован тетра-карбокси-замещенный фталоцианин методом темплатной конденсации в присутсивии ацетата магния и DBU с последующим дематаллированием макроцикла и получения свободного фтлацианинового лиганда. Также получен аминофталоцианинат гадолиния при помощи прямого металлирования с использованием ацетата гадолиния (III) в среде о-дихлорбензола. Предложен и оптимизирован метод синтеза замещенных производных амидинового тпа клозо-декаборатного и клозо-додекаборатного анионов на основе пара-аминобензойной кислоты. Предложен метод получения ряда замещенных клозо-боратов с пендантными аминогруппами. Исследован процесс нуклеофильного присоединения алифатических диаминов к нитрилиевым производным анионов [B10H10]2- и [B12H12]2-. В случае этилендиамина данная реакция протекает селективно с функционализацией только одной аминогруппы. При увеличении длины полиметиленового спейсера процесс протекает с функционализацией обеих аминогрупп нуклеофила с образованием амидинов типа (Bu4N)2 [B10H9NH=C(R)NH(CH2)nNH(R)C=NHB10H9] (R = CH3, C2H5, nC3H7; n = 6, 9). Для синтеза производных клозо-боратов со свободной пендантной аминогруппой был предложен метод синтеза, основанный на использовании Boc-защищенных алифатических диаминов с последующим деблокированием аминогруппы. Получены новые амидин-клозо-бораты вида [BnHn-1NH=C(R)NH-(CH2)x-NH-Boc] и [BnHn-1NH=C(R)NH-(CH2)x-NH2] (n = 10, 12; x = 6, 9; R = Me, Et, nPr, tBu, Ph). Исследован процесс нуклеофильного замещения алифатическими аминами фенилиодониевых заместителей в анионах [1-B10H9IPh]– и [B12H11IPh]–. Синтезирован ряд производных аммониевого типа на основе гекса- и нонаметилендиамина [B12H11NH2-(CH2)x-NH2]– и [1-B10H9NH2-(CH2)x-NH2]–. Также обнаружен новый тип реакции - процесс нуклеофильного замещения фенилиодониевого заместителя в анионе [1-B10H9IPh]– первичными аминами в среде органических нитрилов. Показано, что реакция протекает с образованием смеси продуктов – 1-моноалкиламмонио-клозо-декабората и соответствующего амидина, который образуется при присоединении молекулы амина к нитрилу. Основной синтетической стратегией для получения конъюгатов кластерных анионов бора и фталоцианинов была выбрана реакция образования амидной группы – базовой реакции конденсации в пептидном синтезе. Причем использовались N- и C-концы как в макроциклической компоненте, так и в производных кластерных анионов бора. Так, на основе аминофталоцианина цинка и амиднинов (Bu4N)[BnHn-1NНC(C2H5)NHС6H4COOH)] (n= 10, 12) были получены конъюгаты с амидной связью. Также был синтезирован конъюгат на основе амидина (Bu4N)[2-B10H9NH=C(tC4H9)NH-(CH2)6-NH2] и свободного тетра-карбокси-замещенного фталоцианина. Целевые соединения охарактеризованы методами мультиядерной ЯМР спектроскопии, ИК спектроскопии поглощения и ESI-масс-спектрометрии высокого разрешения. Проведено исследование релаксивности ряда полученных конъюгатов на основе фталоцианинатов гадолиния. Был предложен новый подход к получению конъюгатов в виде калиевых солей для повышения их расторимостию Найдено, что для производного на основе гидроксиметил-фталоцианината гадолиния в виде калиевой соли удалось повысить время релаксации в 1,4 раза (2,59 мМ-1*с-1) по сравнению с аналогичным конъюгатом в виде тетрабутиламмониевой соли (1,86 мМ-1*с-1). При этом конъюгат на основе аминофталоцианината гадолиния показал значения времени релаксации выше (5,15 мМ-1*с-1), чем образцы сравнения, применяемые в медицинской практике (Магневист, Гадовист – 4-5 мМ-1*с-1).