velikost textu

Synthesis of cyclodextrin derivatives for organocatalysis

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Synthesis of cyclodextrin derivatives for organocatalysis
Název v češtině:
Syntéza cyklodextrinových derivátů pro organokatalýzu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Iveta Tichá
Školitel:
doc. RNDr. Jindřich Jindřich, CSc.
Oponenti:
prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.
doc. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D.
Id práce:
155485
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra organické chemie (31-270)
Program studia:
Organická chemie (P1402)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
30. 5. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
cyklodextriny, organokatalýza, chinolinové alkaloidy, regioisomery, molekulové modelování
Klíčová slova v angličtině:
cyclodextrins, organocatalysis, Cinchona alkaloids, regioisomers, molecular modeling
Abstrakt:
ABSTRAKT Syntéza cyklodextrinových derivátů pro organokatalýzu Tato disertační práce se zabývá přípravou nových cyklodextrinových (CD) derivátů vhodných pro organokatalýzu. Cílem této práce je připravit monosubstituované a disubstituované CD prekurzory a deriváty jako organokatalyzátory, které by bylo možné použít v různých enantioselektivních reakcích, provedených potenciálně ve vodě. V případě disubstituovaných CD derivátů bylo též nezbytné uvažovat o případných regioisomerech a pseudoenantiomerech těchto derivátů. Práce je tedy rozdělena do několika částí – příprava CD prekurzorů a derivátů pro organokatalýzu, příprava a separace regioisomerů a pseudoenantiomerů disubstituovaných CD derivátů a finální aplikace CD derivátů v různých enantioselektivních reakcích. Navíc je tato práce doplněna o molekulové modelování připravených CD derivátů a jejich katalytické aktivity in silico. První část práce se zabývá přípravou nových disubstituovaných CD prekurzorů jako čistých regioisomerů pro organokatalýzu, zejména se zabývá vývojem metody pro přípravu heterodisubstituovaného AC regioisomeru na primární straně α-CD. Tato část také zahrnuje stanovení poměru jednotlivých regioisomerů běžně používaných disubstituovaných α-CD intermediátů s ohledem na jejich možné využití jako prekurzorů v organokatalýze. Druhá část se zabývá přípravou nových monosubstituovaných a disubstituovaných CD derivátů (od nativních a permethylovaných CD) s chinolinovými (Cinchona) alkaloidy, jejich aplikací jako organokatalyzátorů v enantioselektivních reakcích a zhodnocením jejich katalytické aktivity v těchto reakcích proveditelných ve vodě. Třetí část zahrnuje molekulové modelování chinolinových alkaloidů a CD. Nejdříve byl zkoumán vznik inkluzního komplexu chininu a nativního β-CD ve vodě pro ověření podmínek použitých v molekulárně-dynamických simulacích. Dále byly CD deriváty monosubstituované chinolinovými alkaloidy optimalizovány metodami molekulové dynamiky a na základě těchto výpočtů bylo zkoumáno jejich prostorové uspořádání se substráty v enantioselektivních reakcích. Klíčová slova: Cyklodextriny, katalýza, chinolinové alkaloidy, regioisomery, molekulové modelování
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Synthesis of cyclodextrin derivatives for organocatalysis This doctoral thesis examines the preparation of new cyclodextrin (CD) derivatives suitable for organocatalysis. The aim of this work is to prepare monosubstituted and disubstituted CD derivatives as organocatalysts for different types of enantioselective reactions potentially performed in water. In addition, disubstituted CD derivatives require considering the potential mixture of regioisomers and pseudoenantiomers. Thus, this thesis is divided into several sections – preparation of CD precursors and derivatives for organocatalysis, preparation of pure regioisomers and pseudoenantiomers of disubstituted CDs and final application of CD derivatives in enantioselective reactions. Furthermore, this thesis also focuses on the molecular modeling of the prepared CD derivatives and on their catalytic activity in silico. The first section covers the preparation of new disubstituted CD precursors as pure regioisomers for organocatalysts, specifically to develop a new method for the preparation of heterodisubstituted AC regioisomers on the primary rim of α-CD. This section also includes the determination of the regioisomer ratios of common α-CD intermediates disubstituted on the primary rim to evaluate their potential as precursors in organocatalysis. The second section of this thesis focuses on the preparation of new monosubstituted and disubstituted CD derivatives (of native and permethylated CDs) with Cinchona alkaloids (cinchonine, cinchonidine, quinine and quinidine), their application as organocatalysts in enantioselective reactions and the evaluation of their catalytic activity also in water. The third section includes the molecular modeling of Cinchona alkaloids and CDs. The inclusion complex of quinine and native β-CD in water was investigated as a model system. Moreover, all monosubstituted Cinchona-CD derivatives were geometric-optimized and equilibrated, and their spatial arrangement with substrates in enantioselective reactions was predicted based on these calculations. Keywords: Cyclodextrins, catalysis, Cinchona alkaloids, regioisomers, molecular modeling
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Iveta Tichá 15.31 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Iveta Tichá 352 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Iveta Tichá 305 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Iveta Tichá 562 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc. 483 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Vladimír Šindelář, Ph.D. 201 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 736 kB