MTA-PTE Szelektív Kémiai Szintézisek Kutatócsoport



MTA-PTE Szelektív Kémiai Szintézisek Kutatócsoport
(’MTA-PTE SzKSz’)


A kutatócsoport tagjai:
Kollár László, Dsc, a kutatócsoport vezetője
Kégl Tamás, PhD, tudományos főmunkatárs
Csók Zsolt, PhD, tudományos főmunkatárs
Kégl Tímea, tudományos segédmunkatárs
Takács Attila, tudományos segédmunkatárs


A kutatócsoport fontosabb kutatási témái:

1. Potenciális katalitikus aktivitással rendelkező komplexek szintézise és vizsgálata
Vizsgálatainkat három új ligandum-családra koncentráljuk: a) öttagú P-heterociklusos egy- és kétfogú ligandumokra, b) trifenilfoszfán szerkezetet hordozó, egyszerű szintetikus úton nyerhető egy- és kétfogú ligandumokra, c) P-N-P szerkezeti részletet tartalmazó, két- és háromfogú ligandumként egyaránt számításba jöhető ligandumokra. A fenti ligandumok közül azokat, amelyek valamilyen kiralitás-elemmel (centrális, planáris, axiális) rendelkeznek, optikailag aktív (’enantiomerikusan tiszta’) formában is alkalmazzuk.

2. Homogénkatalitikus reakciók modellvegyületekkel, reakciómechanizmus vizsgálatok
A valóban hatékony katalitikus reakciók kifejlesztése megköveteli mind az átmenetifém-komplexek szerkezetének, elemi reakcióinak alapos ismeretét, mind a szóba jövő katalitikus részecskék kinetikai viselkedésének felderítését, azaz a reakció mechanizmusának minél alaposabb felderítését.
a) Egyszerű jód-alkének (pl. 1-jód-ciklohexén) és jód-aromások (pl. 1-jód-naftalin) palládium-katalizált amino- és alkoxikarbonilezési reakcióinak vizsgálata, az egy vagy két szén-monoxid beépülésével lejátszódó amid/2-ketokarbonsavamid, ill. észter/2-ketokarbonsavészter szintézis mechanizmusának feltárása.
b) Vinilaromások aszimmetrikus hidroformilezési és hidroalkoxikarbonilezési reakcióinak mechanizmus-vizsgálata, a reakció sztereokémiai lejátszódása szempontjából döntő részlépés meghatározása.
c) Axiális kiralitáselemet tartalmazó triflátok (pl. 2,2’-ditrifiloxi-1,1’-binaftil) aszimmetrikus aminokarbonilezési reakciójának vizsgálata, a kinetikus reszolválás lehetőségének tisztázása mind 2-trifiloxi-2’-karbonsavamid, mind a 2,2’-dikarbonsavamid típusú királis termékek szintézise esetén.

3. Gyakorlati (biológiai) fontosságú alapvázak kialakítása és funkcionalizálása
a) Egyszerű szubsztrátumok esetén ismert heterociklusos származékok (pl. piridazinok) funkcionalizálása, új heterociklusos származékok (pl. ftalazinok, tetrahidropirimidinek) szelektív szintézise.
b) A palládium-katalizált aminokarbonilezési reakciók kiváló funkciós csoport ’toleranciájának’ köszönhetően gyakorlati fontosságú cefalosporin és penicillin vegyületcsaládok előállítása.
c) Nagy szelektivitású palládium-katalizált karbonilezési reakciók alkalmazásával a keton-hidrazon-jódalkén reakciósorban kialakított szteroid-szubsztrátumok elvi megközelítés szerint is új származékokká alakítása.

4. Befogadó (’gazda’) molekulák szintézise szelektív homogén katalitikus eszközökkel
A rezorcinarén-alapú, kehely-formájú kavitandok kitűnő alapvázat biztosítanak további ’emeletek’ (magasabb peremek) homogén katalízis útján történő felépítéséhez. A befogadó üreg méretének növelésén, alakjának változtatásán túl számos jellemző (a kehely külső és belső oldalának polaritása, elektron-ellátottsága) tervszerűen alakítható az egyszerű rendszerekben ismert és széles körben vizsgált aril-aril, aril-benzil vagy aril-alkinil keresztkapcsolási reakciók (Suzuki-, Sonogashira-, Stille-reakció) segítségével.

5. Szelektív kémiai szintézisek környezetbarát szilikonos közegben
Az átmenetifém komplexek szilikonokban való oldódásának feltétele olyan donor ligandumok szintézise, amelyek ’szilikofil’ (pl. –(OSiMe2)nOSiMe3) láncot tartalmaznak. Átmenetifémek vinil-foszfán komplexeinek hidroszililezése H-Si végcsoporttal rendelkező (’H-terminated’) szilikonokkal vagy a HO-Si végcsoporttal rendelkező (’HO-terminated’) származékok vinil-csoportra történő addíciója biztosítja a (kis viszkozitású) szilikonokban történő oldódást.