ortho-Quinone methide-based photoconjugation and photorelease reactions

Abstract

Numerous photochemical reactions that form stable adducts are known, particularly in the context of conjugating moieties of biological or synthetic significance (e.g., photoaffinity labelling). Their main attribute is resistance to reversible cleavage, allowing persistence even in complex environments. However, the dynamic behaviour of a flexible system can also be exploited, for example in targeted delivery. Creating such a flexible system requires a specific scaffold, and in this work, we aim to investigate ortho-quinone methides (oQMs) as species that meet this demand. This thesis focuses on the "catch" stage - nucleophilic additions to the oQM scaffold. The influence of benzylic substitution of oQM as well as the choice of nucleophile on reaction yield and purity was examined, finding butyl-derived precursors and BuSH, PhNH2, and EtOH as the most promising reaction partners. In contrast, certain nucleophiles, particularly aliphatic or cyclic amines (BuNH2, pyrrolidine) and the phenyl-substituted precursor of oQM, gave inefficient or unselective outcomes with extensive side-product formation. Selected adducts were isolated and characterised from batch reactions. However, as is common for photochemical reactions, scaling up in batch led to reduced reactivity. To overcome these limitations, a flow...

Existuje množstvo fotochemických reakcií, ktoré vedú k tvorbe stabilných aduktov. Sú zvyčajne známe najmä v súvislosti so spájaním štruktúr biologického alebo syntetického významu (napr. pri fotoafinitnom značení). Ich hlavnou charakteristikou je odolnosť voči spätnému štiepeniu, vďaka čomu pretrvávajú aj v komplexných prostrediach. Avšak aj dynamické systémy môžu prinášať isté benefity, nachádzajúc uplatnenie napríklad pri cielenom prenose. Zavedenie takto flexibilného systému vyžaduje špecifický skelet a my sa v tejto práci zameriavame na ortho-chinon methidy (oQM) ako typ látok, ktorým je reverzibilné správanie vlastné. Táto diplomová ráca sa zaoberá fázou "catch" - nukleofilnou adíciou na skelet oQM. Skúmaný bol vplyv benzylickej substitúcie oQM ako aj výber nukleofilu, pričom najsľubnejší reakčný partneri sa javia butylom substituované prekurzory oQM a BuSH, PhNH2 a EtOH. Na druhú stranu niektoré nukleofily, predovšetkým alifatické alebo cyklické amíny (BuNH2, pyrrolidín), ako aj fenylom substituovaný prekurzor oQM, poskytovali neefektívne, prípadne neselektívne reakcie so značnou tvorbou vedľajších produktov. Vybrané adukty boli vyizolované a charakterizované z reakcií prevedených vo väčších dávkach. Avšak, ako je pre fotochemické reakcie typické, zvyšovanie dávky viedlo k nižšej reaktivite....