Geminal bis(phosphinates)

Abstract

Jedním z hlavních omezení makrocyklických ligandů aplikovaných v nukleární medicíně je pomalá rychlost komplexace kovových radionuklidů. Tento nedostatek lze ovlivnit vhodným návrhem ligandu. V poslední době se, zejména díky zvyšující se dostupnosti, studují radioizotopy mědi (60Cu, 61Cu, 62Cu, 64Cu a 67Cu), pro jejichž komplexaci jsou vhodné ligandy odvozené od cyklamu. Urychlení komplexace je možné připojením vhodných pendantních ramen, jako je geminální bis(fosfinátová) skupina, jež je schopna velmi rychle komplexovat kovové ionty již při velmi nízkém pH. Tento strukturní motiv byl doposud jen velmi málo prozkoumán, je tedy výzvou odhalit vlastnosti této skupiny organofosforových sloučenin. Bylo připraveno několik geminálních amino-bis(fosfinátů) a dále byly studovány jejich acidobazické a koordinační vlastnosti. Na rozdíl od strukturně podobných geminál- ních bis(fosfonátů) nevykazovaly studované sloučeniny afinitu k hydroxyapatitu, běžně používanému modelu kostní tkáně. Získané poznatky byly využity k návrhu a přípravě dvou nových makrocyklických derivátů odvozených od cyklamu. Ligandy (nesoucí jen jedno gemi- nální bis(fosfinátové) nebo geminální fosfino-fosfonátové pendantní rameno) byly připraveny vysoce efektivním postupem. Jejich měďnaté komplexy vznikají extrémně rychle a jsou vysoce...

Slow complexation is one of the major limitations of current macrocyclic chela- tors utilized in nuclear medicine for complexation of metal radionuclides. This property can be improved by ligand design. Among metal radioisotopes, the copper ones (e.g. 60Cu, 61Cu, 62Cu, 64Cu and 67Cu) have become commonly available in recent years and cyclam-derived ligands are the most suitable ligands for Cu2+ complexation. To alter the complexation rate, bis(phosphinic acid) group is promising unit as it is able to complex metal ions in acidic solu- tions. However, geminal bis(phosphinates) represent poorly studied group of compounds and, thus, it is challenging to uncover their properties. Several simple amino-bis(phosphinates) were synthesized and its acid-base and coordi- nation properties were studied. Unlike structurally similar geminal bis(phosphonates), the title compounds showed negligible adsorption onto hydroxyapatite (commonly used model of bone tissue). The obtained knowledge dealing with geminal bis(phosphinates) was utilized in synthe- sis of two novel cyclam derivatives. The ligands (bearing either one geminal bis(phosphinate) or one geminal phosphino-phosphonate pendant arm) were synthesized by highly efficient procedure. The corresponding Cu2+ complexes are formed with very high rates and show...