Аннотация результатов, полученных в 2016 году
На первом этапе реализации проекта нами было проведено всесторонне изучение окислительных трансформаций модельных органических субстратов под действием системы перекись водорода-L-тироксин/(Т4)-порфирин. Было показано, что добавки T4 являются определяющими для конверсии исходных субстратов в соответствующие продукты. При окислительных трансформациях алкилбензолов впервые зафиксировано образование продуктов иодирования, что свидетельствует о генерации соединений поливалентного иода из T4, с последующим дезиодированиием до T3. Обнаруженный факт является первым примером превращения T4 в T3 без участия соединений селена. Нами впервые разработана методология синтеза соединений поливалентного иода содержащих высоко лабильные группы, такие как ОН-группа. Нами получен широкий ряд иодониевых солей, содержащих алкилсилилокси-группы и гидрокси-группы. Более того, нами впервые получены бис-(4-гидроксифенил)иодониевые соли и показано образование их илидных форм. Мы впервые исследовали реакционную способность полученных фенольных иодониевых солей в реакции ароматического нуклеофильного замещения (восстановительное элиминировнаие в присутствии нуклеофилов). Нами, впервые, было установлено, что с большинством нуклеофилов гидроксильная форма реагирует с нуклеофилами с рекордной селективностью с образованием только двух продуктов. Впервые обнаруженное нами превращение 2-иодилбензойной кислоты до 2-иодозобензойной кислоты в среде уксусного ангидрида, открыл путь синтеза к ранее неизвестным производным IBA. Нами был предложен удобный метод синтеза 1,2,4-оксадиазолов в ходе окислительной циклизации альдоксимов и нитрилов с использованием стехиометрических количеств IBA-OTf. Более того, нами показано, что процесс циклизации может быть с успехом реализован и с использованием каталитических количеств IBA-OTf, in situ генерируемого из 2-иодбензойной кислоты действием mCPBA в присутствии HOTf. Также нами был получен новый, дешевый и доступный реагент на основе IBA – псевдоциклический IBA-OTs и показана его высокая реакционная способность. Базруясь на найденных результатах, нами был синтезирован широкий ряд новых производных IBA/R-IBA-OTs с использованием дешевого и коммерчески доступного реагента Козера. Найдена весьма ценная и новая реакция для дибензйодоний бистрифлилимида в присутствии цезия фторида в уксусной кислоте приводящая к новому типу бисиодониевых солей. В результате проделанной экспериментальной работы, нами опубликована 5 статей в журналах с импакт фактором больше 2.

Аннотация результатов, полученных в 2017 году
На втором этапе реализации проекта нами был получены результаты о биомиметических превращениях углеводородов с участием тиреоидных горомонов – Т4 и Т3. На модели оксигенации антрацена перекисью водорода в присутствии иодаминокислот и водорастворимого порфирина впервые сделаны следующие выводы: 1. Окислительная активность иодсодержащих аминокислот связана с количеством атомов иода в структуре L-тирозина и L-тироксина; 2. L-тирониновый аминокислоты активнее, чем L-тирозиновые; 3. Окислительные процессы преимущественно протекают с участием атомов иода в кольце Б (тирозиновый фрагмент) L-тиронина; 4. Процесс деиодировнаия Т4 в Т3 приводить к менее стерически «загруженным» атомам иода, что определяет высокую окислительную активность Т3 по сравнению с Т4 в случае окисгенации антрацена. Нами были проведены биомиметические реакции оксигенации антрацена при 36оС действием перекиси водорода в присутствии Т4 (или Т3) и цитохрома Р 450 (Sigma, Cytochrome P450 Reductase from rabbit liver induced with phenobarbital, CAS 9039-06-9). В обоих случаях методом ГХ-МС были зафиксированы продукты оксигенации – гидроксиантрацен и антрахинон. Следует отметить, что без добавки в реакционную массу Т4 или Т3 процесс оксигенации не был зафиксирован. Эти результаты являются крайне важными и в следующем этапе будут продолжены. Нами впервые проведены исследования окисления спиртов до карбонильных соединений в действием микроорганизмов рода Pseudomonas и Acinetobacter в присутствии иодароматических соединений, в том числе в присутствии L-тироксина. Было найдено, что окисление спиртов до карбонильных соединений ускоряется в присутствии натриевых солей иодароматических кислот и L-тироксина. Впервые исследовали процесс окисления N,O-диацетилпроизводных моно-, дииод-L-тирозина, N,O-диацетил-L-тироксина и родственных соединений как прекурсоров поливалентных соединений иода. В случае использования в качестве окислительной системы Оксон-трифторуксусная кислота-хлороформ были получены поливалентные производные со степенью конверсии 60%. Полученные поливалентные производные оказались нестабильными и уже через час был установлен восстановительный процесс. Биомиметическое превращение антрацена в продукты оксигенации было найдено действием поливалентных производных аминокислоты в присутствии порфирина, что доказывает ранее нами выдвинутую гипотезу о поливалентной природы всех трансформаций с участием Т4. Мы показали, что DMP-OTs и IBX-OTs являются альтернативными реагенту Десс-Мартина (DMP). Эти реагенты с высокой селективность окисляли только спиртовый фрагмент в структуре высоко лабильных аналогов природных соединений, не затрагивая многочисленных защитные группы. По селективности и активности, эти реагенты они превышали все известные на сегодняшний день реагенты окисления на основе поливалентного иода. Мы считаем, что (DMP-OTs) и IBX-OTs по своей доступности, стабильности и селективности являются хорошими альтернативами реагента Десс-Мартина. В отличие от реагента Десс-Мартина, эти реагенты в случае окисления стероидов в среде ацетонитрила приводят к образованию альфа-бета-непредельным карбонильным соединениям. Эти результаты открывают путь к синтезу очень важных непредельных стероидов в мягких условиях с высокими выходами. Мы разработали однореакторный метод синтеза алкоксиаминов с использованием соединений поливалентного иода. Это первый пример использования соединений поливалентного иода в процессе уменьшения углеродной цепи на один атом углерода. Разработали эффективную гипервалентную иод-опосредованную окислительную циклизацию альдоксимов с 1-пропен-1,3-султоном с использованием поливалентных соединений иода, приводящего к изоксазолин-бициклические гетероциклам, принадлежащие к потенциально важному структурному классу биологически активных соединений Мы также исследовали окислительную гетероциклизацию альдоксимов с циклическим оксидом фосфолена в аналогичных условиях с получением соответствующих изоксазолин-сплавленных оксидов фосфолена. Впервые разработали иодониевые соли содержащий два реакционных центра способных одновременно элиминировтаься в мягких условиях. Синтезированные нами новый тип иодониевых солей - бензоиодоксибороксолы при комнатной температуре в водной среде генерировали в качестве интермедиата – бензин, что доказана реакциями циклизации с различными субстратами. Уникальные результаты нами получены в реакции с фенолами. Впервые мы показали протекании реакции образования С-С-связи через С-Н-активацию в водной среде без участия металлокатализа. Этот реагент имеет огромные потенциал в получении биологически активных производных фенолов и анилинов в водной среде при низких температурах.

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
На третьем этапе реализации проекта нами был получены результаты исследований биомиметических превращений углеводородов с участием тиреоидных гормонов и их производных – Т2, Т3 и Т4 в гомогенной среде. На модельной реакции окисления антрацена перекисью водорода в присутствии иодаминокислот (дииод-L-тирозина и L-тиронина) и порфиринов впервые сделаны следующие выводы: • Установили влияние количества атомов иода в иодированных производных L-тиронина (Т2, Т3, Т4 и их ацилированных производных) на конверсию антрацена в реакции окисления под действием окислителей и порфиринов в гомогенной среде. На процесс окисления антрацена в средах с рН=7.0-7.6 влияет наличие атомов иода в структуре аминокислоты (Т2, Т3 и Т4). Установлено снижение конверсии антрацена в антрахинон и другие продукты окисления в зависимости от количества атомов иода в структуре аминокислоты. • подобрали условия для реализации процессов окисления в гомогенной среде, содержащей малорастворимые тиреоидные гормоны, что позволило более точно оценить влияние количества атомов иода в их структуре на окислительные процессы;; • исследовали влияния широкого ряда железо - содержащих порфиринов, в том числе различных гемов и цитохромов, на биомиметические превращения субстратов, что позволило выявить взаимосвязь активности и природы порфирина; • исследовали влияние рН реакционной массы на процессы окисления и установили, что рН 5-7.5 (физиологический раствор) () является наиболее оптимальной для проведения процессов окисления и наиболее приближена к природным условиям. Установлено, что рН ниже 4 приводит к ингибированию окислительных процессов в случае системы Н2О2-Гем Мы впервые разработали общий метод прямого синтез пара-гидрокси замещенных диарилиодиодониевых солей из соответствующих реагентов гипервалентного йода (III) и триизопропилсилилоксибензола в присутствии трифторметансульфоновой кислоты. Полученный пара-гидроксифенил(фенил)иодоний бромид в щелочных условиях может быть превращен в новый комплекс димерного гипервалентного йода (III). Мы разработали метод синтеза нового бициклического органогипервалентного йод-гетероцикла - производного бициклического бензодиазола путем окисления 2-йод-(N, N-диизопропил)изофтальамида. Это поливалентное соединение иода был использовано в качестве эффективного реагента для окислительного взаимодействия карбоновых кислот со спиртами или аминами с получением соответствующих сложных эфиров или амидов. Проведены целенаправленные исследования по совершенствованию методики получения калиевой соли 2-иодоксибензолсульфокислоты (K-IBS) и впервые проведены исследования структуры K-IBS с помощью РСА. Ранее предложенная структура этого соединения была ошибочной. В кристаллической решетке присутствовали три калиевые соли IBS и одна кислая форма в псевдоциклической форме. Также исследован процесс окисления 2-иодбензолсульфокислоты иодной кислотой и периодатом натрия и найдены различие в направлении реакции. Впрервые получено поливалентное производное иоддофамина с использованием в качестве окислителя диметилдиоксирана (DMDO). В тоже время, все наши попытки получить иодониевую соль на основе иоддиацетата дофамина не увенчались успехом. Причиной данной инертности является наличие электронодонорных групп в структуре дофамина. Разработан доступный метод получения органических и неорганических поливалентных производных иода с использованием в качестве окислителя доступного OXONE. Впервые показана на примере анизола принципиальная возможность однореакторного синтеза соединений поливалентного иода системой I2-Ac2O-AcOH-OXONE-CF3COOH. Также с использованием данного окислителя разработаны доступные методы получения вицинальных иодаминов, иодимидов, диаминов, аминоамидов и сульфоксидов.