Vibrační optická aktivita 3-aminoquinuclidinu

Abstract

1 Práce se zabývá studiem chirální molekuly 3-aminochinuklidinu (AQN), která je významným farmakoforem. Deriváty této molekuly tvoří základ pro řadu biologicky významných látek a léčiv: modulátorů aktivity serotoninových receptorů, látek pro zobrazení neuronální aktivity a léků potlačujících vedlejší účinky při chemoterapii (antiemetika). Molekula AQN je chirální a informace o její absolutní konfiguraci a enantiomerní čistotě je proto velmi významná pro její využití ve farmaceutickém průmyslu. Struktura AQN obsahuje primární a terciární aminovou skupinu a v závislosti na pH se může vyskytovat ve třech nábojových stavech. V této práci jsme se zaměřili na charakterizaci AQN pomocí metod vibrační spektroskopie - infračervené absorpce a Ramanova rozptylu, včetně jejich chirálních variant - vibrační cirkulární dichroismus (VCD) a Ramanova optická aktivita (ROA), ty všechny v kombinaci s kvantově chemickými simulacemi. Značná pozornost byla věnována výběru vhodného rozpouštědla a nastavení ideálních experimentálních podmínek. Na základě pH závislosti Ramanových spekter jsme určili pKA disociační konstanty charakterizující přechody mezi jednotlivými nábojovými stavy AQN, které byly dále charakterizovány pomocí ROA a VCD. Zkoumány byly i vlastnosti AQN v různých fázích (vodní roztok, krystalická a skelná fáze)....

1 The bachelor thesis deals with the study of the chiral molecule 3-aminoquinuclidine (AQN), which is an important pharmacophore. The derivates of this molecule form a basis for several biologically important molecules and drugs: serotonin receptors activity modulators, agents displaying neuronal activity and medicaments supressing side effects of chemotherapy administration (antiemetics). AQN is a chiral molecule and information on its absolute configuration and enantiomeric purity is crucial to the use of AQN in drug synthesis. AQN contains both primary and tertiary amine group and depending on pH value it can be found in three differently charged forms. This thesis presents characterization of AQN utilizing methods of vibrational spectroscopy - infrared absorption and Raman scattering, together with their variants - vibrational circular dichroism (VCD) and Raman optical activity (ROA), all these in combination with quantum chemical simulations. The attention was paid to a choice of the suitable solvents and settings of experimental conditions. Based on pH dependent Raman spectral series we determined pKA dissociation constants associated with transitions between AQN's protonated states, which were further characterized by ROA and VCD. The properties of AQN in various phases (aqueous solution, crystalline...