Supramolekulska kontrola fotokemijskih reakcija eliminacije

Supramolekulska kontrola fotokemijskih reakcija eliminacije
Datum početka projekta
01.07.2015.
Datum kraja projekta
31.05.2019.
Status
Aktivan
Kategorija projekta
Projekti Hrvatske zaklade za znanost
Ugovoreni iznos financiranja
922.000,00 HRK
Šifra projekta
HRZZ-6312
Više informacija
Supramolekulska kontrola fotokemijskih reakcija eliminacije

Dinamika supramolekulskih sustava omogućava kontrolu fotokemijske reaktivnosti i otvara mogućnosti za reakcije koje se konvencionalnim postupcima sinteze, termičkim reakcijama u izotropnoj otopini ne mogu provesti. Glavna strategija predloženog projekta je primijeniti različite supramolekulske sustave za kontrolu fotokemijske reaktivnosti. Očekuje se da će predloženo istraživanje povećati fundamentalna znanja iz supramolekulske kemije, fotofizike i fotokemije policikličkih molekula u izotropnim medijima i supramolekulskim kompleksima. Istraživanje će biti usmjereno na tri reakcije fotoeliminacije. Aspekti kojima ćemo se baviti su učinak molekulske geometrije na reaktivnost i konstantu stabilnosti inkluzijskih kompleksa, kao i utjecaj kompleksiranja na fotofizička svojstva različitih kromofora, učinkovitost fotokemijskih reakcija i raspodjelu produkata. U vezi s predloženim istraživanjem bit će neophodno provesti sintezu velikog broja molekula, dobro definirane i u nekim slučajevima i iznimno složene strukture, što će sigurno zahtijevati značajne inovacije u sintetskoj metodologiji i razvoju postojećih tehnika. Znanstveni ciljevi projekta će ići dalje od trenutnih spoznaja kroz potragu za bio-medicinskim primjenama. Nizu spojeva će biti ispitana antiproliferativna aktivnost, pri čemu će se odreditileadspojeviza daljnja istraživanja i potencijalni razvoj liječenja raka uz minimalne nuspojave.

Reakcije fotoeliminacije se studiraju na tri sustava:

a) eliminacija dušika kojom nastaju karbenski intermedijeri;

b) fotodekarboksilacija različitih spojeva aktiviranih ftalimidnim kromoforom;

c) fotodehidratacija i fotoeliminacija kojom nastaju knon-metidi (QMs)

Glavni istraživač / voditelj
Nikola Basarić

Nikola Basarić, dr.sc.

znanstveni savjetnik +385 1 456 1141

Ostali suradnici

Dr. sc. Kata Majerski

Dr. sc. Marija Alešković

Dr. sc. Tatjana Šumanovac Ramljak

Dr. sc. Margareta Sohora

Dr. sc. Marina Šekutor

Dr. sc. Vesna Blažek Bregović (2015-2017)

Dr. sc. Đani Škalamera

Mag. appl. chem. Leo Mandić

Mag. pharm. Matej Cindrić (2016-2017)

Mag. appl. chem. Antonija Husak

Dr. sc. Ivana Antol

Dr.sc. Lidija Uzelac

Dr. sc. Iva Džeba

Mag. chem. Matija Sambol

Napomena

Publikacije:

Đ. Škalamera, V. Blažek Bregović, I. Antol, C. Bohne, N. Basaric: "Hydroxymethylaniline photocages for carboxylic acids and alcohols", J. Org. Chem. 2017, (prihvaćen za objavljivanje)

V. Blažek Bregović, N. Basarić: "Competing processes in the photochemistry of picolines and their N-methyl salts: photoinduced charge transfer, phototransposition and photohydration", Res. Chem. Intermed. 2017, 43, 2; 859-871, doi:10.1007/s11164-016-2669-6

S. Chaiwongwattana, Đ. Škalamera, N. Doslic, C. Bohne, N. Basarić: "Substitution Pattern on Anthrol Carbaldehydes: Excited State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) with a Lack of Phototautomer Fluorescence.", Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 28439-28449, doi: 10.1039/c7cp05472f

Đ. Škalamera, J. Veljković, L. Ptiček, M. Sambol, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić:
"Synthesis of asymmetrically disubstituted anthracenes." Tetrahedron. 2017, 73, 40; 5892-5899 doi.org/10.1016/j.tet.2017.08.038

L. Uzelac, Đ. Škalamera, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić, M. Kralj:"Selective photocytotoxicity of anthrols on cancer stem-like cells: the effect of quinone methides or reactive oxygen species",Eur. J. Med. Chem. 2017, 137; 558-574, doi:10.1016/j.ejmech.2017.05.063

Đ. Škalamera, K. Mlinarić-Majerski, I. Martin Kleiner, M. Kralj, J. Oake, P. Wan, C. Bohne, N. Basaric: "Photochemical formation of anthracene quinone methide derivatives", J. Org. Chem. 2017, 82,12; 6006-6021; doi:10.1021/acs.joc.6b02735

M. Sohora, N. Vidović, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Synthesis and photochemical reactivity of phthalimidoadamantane-tyrosine conjugates", Res. Chem. Intermed. 2017, doi:10.1007%2Fs11164-017-2927-2

A. Husak, B.P. Noichl, T. Šumanovac Ramljak, M. Sohora, Đ. Škalamera, N. Budiša, N. Basarić: "Photochemical formation of quinone methides from peptides containing modified tyrosine" Org. & biomol. chem. 2016, 14, 10894-10905, doi:10.1039/C6OB02191C

L. Mandić, K. Mlinarić-Majerski, A. G. Griesbeck, N. Basarić: "Photodecarboxylation of Adamantane Amino Acids Activated by Phthalimide", Eur. J. Org. Chem. 2016, 4404-4414, doi: 10.1002/ejoc.201600491

V. Blažek Bregović, N. Basarić: "Competing processes in the photochemistry of picolines and theirN-methyl salts: photoinduced charge transfer, phototransposition and photohydration", Res. Chem. Intermed. 2017, 43, 2; 859-871, doi: 10.1007/s11164-016-2669-6

T. Govender, U. Govinden, C. Mocktar, H. G. Kruger, J. Veljković, N. Cindro, D. Bobinac, I. Žabčić, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "In vitro Investigation of Antimicrobial Activity of a Series of Lipophilic Phenols and Naphthols", S. Afr. J. Chem. 2016,69, 44-50, doi:10.17159/0379-4350/2016/v69a6

N. Cindro, I. Antol, K. Mlinarić-Majerski, I. Halasz, P. Wan, N. Basarić: "Reactivity of Cations and Zwitterions Formed in Photochemical and Acid-Catalyzed Reactions from m-Hydroxycycloalkyl-Substituted Phenol Derivatives",J. Org. Chem.2015,80, 12420-12430, doi:10.1021/acs.joc.5b02297

Đ. Škalamera, C. Bohne, S. Landgraf, N. Basarić: "Photodeamination Reaction Mechanism in Aminomethyl p-CresolDerivatives: Different Reactivity of Amines and Ammonium Salts" ,J. Org. Chem.2015,80, 10817-10828, doi:10.1021/acs.joc.5b01991

Patentna prijava:

N. Basarić, M. Kralj, AM. Mikecin, M.Cindrić: "Quinone methide precursors with bodipy chromophore, method of preparation, biological activity and application in fluorescent labeling", EP16169771.9, 16. 05. 2016. ; PCT/HR2017/000005, 18446744073709551615, HR15.05.2016.

 

Javne prezentacije i sudjelovanja na znanstvenim skupovima:

N. Basarić, S. Chaiwongwattana, N. Došlić, Đ. Škalamera, C. Bohne, Cornelia: "Excited State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) in Anthrol Carbaldehydes" 28th International Conference on Photochemistry / ICP 2017 / Strasbourg, Francuska. 2017. 54-54 (poster)

L. Uzelac, Đ. Škalamera, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić, M. Kralj: "ANTITUMOR ACTIVITY OF ANTHROLS THAT PHOTOCHEMICALLY GENERATE QUINONE METHIDES OR REACTIVE OXYGEN SPECIES AND THEIR SELECTIVITY TOWARDS CANCER STEM CELLS", 10th Joint Meeting of Medicinal Chemistry / Dubrovnik, Hrvatska. 2017. 144-144 (poster)

N. Basarić, S. Chaiwongwattana, N. Došlić, Đ. Škalamera, C. Bohne: "Excited State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) in Anthrol Carbaldehydes", ICP 2017 - Unirvesite de Strasbourg, Strasbourg, Francuska. 2017. 54-54 (poster)

M. Cindrić, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić, I. Martin Kleiner, L. Uzelac, M. Kralj: "ANTIPROLIFERATIVE ACTIVITY OF QUINONE METHIDES WITH BODIPY CHROMOPHORE", 10th Joint Meeting of Medicinal Chemistry; Dubrovnik, Hrvatska. 25-28.6.2017. 97-97 (poster)

A. Husak, J. Matić, I. Piantanida, N. Basarić: "SYNTHESIS OF DIPEPTIDES CONTAINING PHOTOCHEMICALLY REACTIVE MODIFIYED TYROSINE AND EVALUATION OF THEIR DNA BINDING", 10th Joint Meeting of Medicinal Chemistry; Dubrovnik, Hrvatska. 25-28.6.2017. 121-121 (poster)

M. Sambol, K. Ester, M. Kralj, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić:"Antiproliferative activity of photogrenerated naphthalene and antracene bis(quinone methides) derivatives", 4th EFMC Young Medicinal Chemist Symposium; Beč, Austrija. 2017. 121-121 (poster)

M. Sohora, I. Sović, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Stereoselectivity in Phthalimide Initiated Photocyclization of Peptides", 25. Hrvatski skup kemičara i kemijskih inženjera s međunarodnim sudjelovanjem 3. simpozij "Vladimir Prelog", Poreč, Hrvatska. 2017. 65-65 (predavanje)

Đ. Škalamera, V. Blažek Bregović, N. Basarić: "New aniline photocage for carboxylic acids", 25. Hrvatski skup kemičara i kemijskih inženjera s međunarodnim sudjelovanjem 3. simpozij "Vladimir Prelog", Poreč, Hrvatska.
2017. (poster)

L. Mandić, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Influence of the phthalimide subtituents on the photochemical reactivity in photodecarboxylation", 5th HRSMC Photochemistry School "Photochemistry, Fundamentals and Applications, Maastricht, Nizozemska, 27-31.08.2016.

N. Basarić: "Formation of quinone methides via photochemical deamination", Hungarian Academy of Sciences, Budimpešta 30. 6. 2016.

N. Basarić, Đ. Škalamera, V. Blažek Bregović, C. Bohne: "Photochemistry of hydroxymethylaniline derivatives as potential photocages", 26th IUPAC Symposium on Photochemistry, Osaka, Japan, travanj 2016 (predavanje).

M. Sambol, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Synthesis of benzene and naphthalene derivatives of bis(quinone methides)" Simpozij studenata doktorskih studija PMF-a, Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu, veljača 2016 (poster).

L. Mandić, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Synthesis and photochemistry of activated adamantyl amino acids", Simpozij studenata doktorskih studija PMF-a, Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu, veljača 2016 (predavanje).

L. Mandić, K. Mlinarić-Majerski, N. Basarić: "Influence of distance in adamantane rigid spacer between electron donor and acceptor to photoinduced electron transfer and photodecarboxylation efficiency" CECP 2016 - Central European Conference on Photochemistry,  Bad Hofgastein, Austrija, veljača, 2016 (poster).

Đ Škalamera, C. Bohne, S. Landgraf, N. Basarić: "Photogeneration of quinone methides in supramolecular complexes: Potential for new drug delivery" CECP 2016 - Central European Conference on Photochemistry, Bad Hofgastein, Austrija, veljača, 2016 (poster).

N. Basarić, Đ. Škalamera, K. Mlinarić-Majerski, H. Vančik, P. Wan: "Mechanistic investigation of dehydration and deamination in photochemical formation of quinone methides", 2015 International Chemical Congres of Pacific Basin Societis, Honolulu, prosinac 2015 (poster).

V. Blažek Bregović, N. Basarić: "The NMR Study of Products Obtained by Photorearrangement of Pyridinium Salts" met4pharm - Pharma NMR Conference, Rovinj - Crveni Otok, Hrvatska, studeni 2015 (poster).

N. Basarić: "Biological activity of photochemically generated quinone methides" IXth Joint Meeting in Medicinal Chemistry, Atena, lipanj 2015 (predavanje).

 

Završni rad:

Z. Spahić: "Sinteza i fotokemija dipeptida 3-(N-ftalimido)-1-adamantanske kiseline i alanina", Diplomski rad, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 10. 09. 2015.

L. Uzelac: "Učinak novosintetiziranih policikličkih i makrocikličkih spojeva na tumorske i tumorske matične stanice čovjeka", Doktorska disertacija, Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 30.01. 2017.