Chemie fluorovaných fosfonátů

Vyvinuli jsme nové metodologie pro nukleofilní přenos fluorovaných funkčních skupin pomocí fluorovaných fosfonátů (Chemické Listy 108: 926, 2014).

• Trifluoromethylace

  Diethyl trifluormethylfosfonát reaguje jako trifluormetylační činidlo s neenolizovatelnými ketony za vzniku trifluormetylovaných alkoholů. Také reaguje s aldehydy za vzniku fosfátů trifluormethylovaných alkoholů (Tetrahedron Letters 51: 252–255, 2010).


• Difluoromethylace

  Diethyl difluormethylfosfonát může být použit pro přípravu různých látek obsahujících difluormethyl, difluormethylén a fluorovinyl funkční skupiny (Tetrahedron 64: 10977-10985, 2008; Synthesis 957-962, 2009; Journal of Fluorine Chemistry 130: 493-500, 2009; Synlett 331-334, 2011; Journal of Fluorine Chemistry 137: 34-43, 2012; Journal of Fluorine Chemistry 141: 76-82, 2012.


• Fluoromethylace

  Tetraethyl fluormethylénbisfosfonát lze uplatnit jako prekurzor α-alkyl-α-fluormethylénbisfosfonátů, α-alkyl-α-fluormethylénbisfosfonových kyselin, α-fluorvinylfosfonátů a α-fluorfosfonátů (Organic & Biomolecular Chemistry 9: 4035-4038, 2011; Synlett 331-334, 2011; Journal of Fluorine Chemistry 132: 363-366, 2011.

  

  Byla studována reaktivita McCarthyho činidla s enony a dalšími α,β-nenasycenými sloučeninami (Journal of Organic Chemistry 78: 4573-4579, 2013).

  

  Diethyl fluornitromethylfosfonát je nový reagent pro Hornerovu reakci s aldehydy a pro nukleofilní fluoralkylaci (Chemistry - A European Journal 20: 1453-1458, 2014).

  

Nukleofilní a radikálový přenos tetrafluorethyl a tetrafluorethylén skupin

Z dibromtetrafluorethanu byly syntetizovány různé sloučeniny obsahující síru, které jsou studovány jako reagenty nukleofilního a radikálového přenosu tetrafluorethyl a tetrafluorethylén funkčních skupin (European Journal of Organic Chemistry 4528-4531, 2011; Synlett 1187-1190, 2012; Journal of Fluorine Chemistry 156: 307-313, 2013; Journal of Fluorine Chemistry 171: 162-168, 2015; Chemistry - A European Journal 2015).

Nové metodologie pro přípravu (pentafluorsulfanyl)benzenů

Organické sloučeniny obsahující pentafluorsulfanylovou skupinu (SF₅) vykazují unikátní chemicko-fyzikální vlastnosti, mezi něž patří extrémní kinetická a hydrolytická stabilita, silně elektron-akceptorní schopnosti, značná lipofilita a vysoká elektronegativita SF₅ skupiny. Zavedením SF₅ skupiny do organické molekuly je možno dosáhnout vysokého dipólového momentu, aniž by se zvýšila polarita. Díky těmto vlastnostem byla pentafluorsulfanylová skupina využita při vývoji nových biologicky aktivních sloučenin a materiálů, jako polymerů a kapalných krystalů. Bohužel, přístup k sloučeninám obsahujících SF₅ skupinu je velmi omezený a chemie těchto látek zůstává z velké části neprozkoumána.

Cílem tohoto projektu je vývoj nových přístupů k substituovaným (pentafluorsulfanyl)benzenům (Organic Letters 13: 1466-1469, 2011; Journal of Organic Chemistry 76: 4781-4786, 2011; Tetrahedron Letters 52: 4392-4394, 2011; Journal of Fluorine Chemistry 143: 130-134, 2012; European Journal of Organic Synthesis 2123-2126, 2012; Beilstein Journal of Organic Chemistry 1185-1190, 2012; Beilstein Journal of Organic Chemistry 9: 411-416, 2013; Synlett 855-859, 2013; Journal of Organic Chemistry 79: 8906-8911, 2014; Environmental Science and Pollution Research 21: 753-758, 2014; Journal of Fluorine Chemistry 157: 79-83, 2014; Beilstein Journal of Organic Chemistry 11: 1494-1502, 2015).

Vlastnosti perfluorovaných rozpouštědel

Cílem tohoto projektu je využití extrémně inertních a hydrofobních vlastností perfluorovaných sloučenin jejich použitím jako reakční prostředí v enzymatických reakcích. Provádíme biokatalýzu (za použití izolovaných enzymů nebo buněk) v perfluorovaných uhlovodících, což přináší výhody při izolaci produktu, dochází také k modifikaci rozsahu reakce a ke zvýšení selektivity (Chemical Communications: 1680-1681, 2002).

Dále studujeme rozpustnosti perfluorovaných uhlovodíků s ethery a alkoholy (binární a ternární rovnováhy kapalina-kapalina) ve spolupráci s Doc. Řehákem z VŠCHT Praha (Journal of Fluorine Chemistry 129: 397-401, 2008; Journal of Chemical & Engineering Data 59: 3510-3516, 2014).

Syntéza a modifikace rostlinných růstových regulátorů

V roce 2004 byl z kouře hořící vegetace izolován stimulator klíčení velkého množství druhů rostlin. Tati extrémně aktivní látka schopná stimulovat klíčení až v nanomolárních koncentracích (10^-9M) byla identifikována Flemattim a Van Stadenem jako sloučenina 1. Později pak byly identifikovány v kouři další deriváty a celá skupina těchto látek byla nazvána karrikiny. V roce 2010 pak Van Staden identifikoval v kouři take 3,4,5-trimethylfuran-2(5H)-on (TMB), látku která klíčení inhibuje a výrazně snižuje účinnek karrikinů.

Tento multidisciplinární projekt, na kterém se kromě chemiků podílejí také odborníci z rostlinné fyziologie a molekulární biologie, se zaměřuje na studium mechanismu účinku těchto látek, jejich vliv na klíčení a růst mladých rostlin (Annals of Botany 111: 489-497, 2013) a také na vzájemné působení karrikinů a TMB (New Phytologist 196: 1060-1073, 2012).

Cílem chemické části je příprava syntetických analogů inhibitoru klíčení pro účely strukturně-aktivitní studie. Modifikace TMB jsou prováděny zejména na uhlíku C-5 (Journal of Plant Physiology 170: 1235-1242, 2013). Dále jsou syntetizovány halogen-, alkoxy-, aryloxyderivátů a estery karboxylových kyselin. U takto připravených derivátů lišících se elektronickými a sterickými vlastnostmi je studována jejich aktivita a sloučeniny s nejvyšší aktivitou jsou dále modifikovány tak, aby je bylo možné použít jako molekulární sondy ke studiu mechanismu účinku.