Synthesis of cyclodextrin derivatives suitable for binding to solid supports

Abstract

Synthesis of cyclodextrin derivatives suitable for binding to solid supports This presented doctoral thesis studies the preparation of new cyclodextrin (CD) derivatives suitable for binding to solid supports. This work aims to develop synthetic protocols for monosubstituted and selectively persubstituted CD derivatives possessing permanent positive charges. These compounds have the potential to be electrostatically bound to negatively charged supports, including silica gel, alumina, Nafion® , cation exchange resins, etc. Compared to the covalent bond, the advantages of this electrostatic binding are mainly the easiness of modification and maintenance. Dipping solid support for a defined time into a solution of charged CD derivatives should ensure the bond between positively and negatively charged partners. Thus, this thesis is divided into several parts. The first part covers the preparation of neopentyl skeleton compounds (anchors) bearing positive charges suitable for ionic bonding with negatively charged solid supports, and a reactive functional group suitable for a reaction with CD derivatives. The first partially successful synthetic tries are described, together with various leaving groups kinetic studies performed by NMR spectroscopy. The final synthesis of anchors developed with potential...

Syntéza derivátů cyklodextrinů vhodných pro vazbu na pevné nosiče Tato disertační práce studuje přípravu nových derivátů cyklodextrinu (CD) vhodných pro vazbu na pevné nosiče. Tato práce si klade za cíl vyvinout syntetické protokoly pro monosubstituované a selektivně persubstituované CD deriváty s permanentními kladnými náboji. Tyto sloučeniny mají potenciál být elektrostaticky vázány na negativně nabité nosiče, včetně silikagelu, oxidu hlinitého, Nafionu® , katexových pryskyřic atd. Oproti kovalentní vazbě je výhoda této elektrostatické vazby především snadná příprava a údržba. Ponořením pevného nosiče na definovanou dobu do roztoku nabitých CD derivátů by mělo být zajištěno spojení mezi kladně a záporně nabitými partnery. Tato práce je tedy rozdělena do několika částí. První část se zabývá přípravou sloučenin s neopentylovým skeletem (kotev) nesoucích kladné náboje vhodné pro iontovou vazbu se záporně nabitými pevnými nosiči a reaktivní funkční skupinu vhodnou pro reakci s deriváty CD. Jsou tu popsány první částečně úspěšné syntetické pokusy spolu s různými kinetickými studiemi odstupujících skupin provedenými NMR spektroskopií. Rovněž je popsána konečná syntéza kotev vyvinutých s potenciálem pro průmyslové využití. Druhá část popisuje syntézu nabitých fluorescenčních CD a necyklodextrinových...