Synthesis of new carborane and metallacarborane bulding blocks appliable in design of biologically active compounds

Abstract

Sloučeniny s karboxylovou nebo amidickou funkční skupinou patří k základním stavebním blokům, které jsou využívány ke stavbě funkčních molekul v organické chemii, organometalice i chemii karboranů. Nicméně, aniont kobalt bis(dikarbolid)(1-) byl v těchto syntetických procesech až do nedávna nevyzkoušený. Publikovaná metoda založená na lithiaci v THF a reakci s CO2 vedoucí k mono- a disubstituovaným karboxylovým kyselinám se nám nepodařila zreprodukovat. Po zrevidování experimentálních podmínek jsme však dosáhli dobrých výtěžků směsi obou kyselin, které mohou být odděleny chromatograficky i krystalizací, se vzorcem [(1-HOOC-1,2-C2B9H10)(1',2'-C2B9H10)-3,3'-Co(III)]- a stereoisomerní směsí [(HOOC)2-(1,2-C2B9H10)2-3,3'-Co(III)]- a také jejich plnou charakterizaci pomocí NMR, MS a HPLC. Dále byly připraveny deriváty s různě dlouhým řetězcem se vzorcem [(1-HOOC-(CH2)n-1,2-C2B9H10)(1',2'-C2B9H10)-3,3'-Co(III)]- , které byly připraveny lithiací soli Cs1 v DME za nízké teploty následovaná reakcí s BrCH2COOEt a hydrolýzou vzniklého esteru anebo oxidací propylhydroxy derivátu. Tyto karboxylové kyseliny byly následně transformovány na reaktivní, p-nitrofenolátový ester [1-(1,4- NO2C6H4OOC-(CH2)n-1,2-C2B9H10)(1',2'-C2B9H10)-3,3'-Co(III)]- , který snadno reaguje s řadou aminů již za mírných podmínek a dává...

Compounds with carboxylic and amidic functions belong to basic structural blocks, which are used for construction of functional molecules in organic, organometallic and also in carborane chemistry. However, considering cobalt bis(dicarbollide)(1-) ion, the synthetic ways to these derivatives have been virtually unknown. A published procedure on lithiation in THF and reaction with CO2 leading to mono- and dicarboxylic acids had failed in our hands. Nevertheless, a detailed revision of the experimental conditions provided finally good yields of mixture of both acids, which could be separated by chromatography and crystallization, and compound of general formulation [(1-HOOC-1,2-C2B9H10)(1',2'-C2B9H10)-3,3'-Co(III)]- and stereoisomeric mixture of [(HOOC)2-(1,2-C2B9H10)2-3,3'-Co(III)]- were characterized for the first time by combination of NMR, MS and HPLC. Also, the carboxylic acid derivatives with methylene and ethylene connectors of the general formula [(1-HOOC-(CH2)n-1,2- C2B9H10)(1',2'-C2B9H10)-3,3'-Co(III)]- were prepared by lithiation of Cs1 in DME at low temperatures followed by reaction with BrCH2COOEt and subsequent hydrolysis of the resulting ester or by oxidation of the respective propylhydroxy derivative. The acids were converted to reactive p-nitrophenyl esters...