Взаимодействие гидрата 1-герматранола со щавелевой кислотой

Поликарбоновые кислоты участвуют во многих жизненных процессах, а герматраны проявляют высокую биологическую активность. В то же время реакции 1-замещенных герматранов с поликарбоновыми кислотами исследованы недостаточно. С одной стороны, сообщалось об устойчивых в присутствии воды соединениях герматранов с веществами, содержащими карбоксильную группу. С другой стороны, известно, что герматрановый цикл гидрата 1-герматранола в водной среде разрушается D-винной кислотой с образованием бис(µ-тартрато)ди(гидроксо)- германата(IV) триэтаноламмония. Нами исследовано взаимодействие гидрата 1-герматранола (H₂O·НОGe(OCH₂CH₂)₃N) со щавелевой кислотой (HOC(O)COOH) в воде, диметилсульфоксиде, ацетонитриле и изоамиловом спирте. Реакция в водной среде при 20–25 °С быстро приводит к расщеплению герматранового остова с образованием бис(оксалато-О,O’)дигидроксигерманата триэтаноламмония [(C₂O₄)₂Ge(OH)₂] ^2- ·H ⁺ ·[(HOCH₂CH₂)₃NH] ⁺ . Выдерживание реакционного остатка после упаривания воды при 50 °С в вакууме 2 мм рт. ст. в течение 2 ч приводит в результате топохимической реакции соответственно к моно- и бис(герматран-1-ил)оксалату (ROC(O)COOGe(OCH2CH2)3N (R = H и N(CH2CH2O)3Ge), а также к восстановлению 1-герматранола. При дополнительном выдерживании этой реакционной массы в вакууме 2 мм рт. ст. при 100 °С в течение 40 мин в ней образуются бис(герматран-1-ил)оксид О[Ge(OCH₂CH₂)₃N]₂ и герматран-1-ил)формиат. При растворении в воде полученных реакционных смесей полученные соединения вновь превращаются в бис(оксалатоО,O’)дигидроксигерманат триэтаноламмония и 1-герматранол. Нагревание смеси гидрата 1-герматранола со щавелевой кислотой в среде диметилсульфоксида и ацетонитрила наряду с 1-герматранилоксалатами приводит к образованию продукта гидролитического расщепления герматранового остова – бис(оксалато-О,O’)дигидроксигерманата триэтаноламмония, а кипячение в изоамиловом спирте – преимущественно к реакции этерификации с выходом 1-изоамилоксигерматрана более 90 %.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Lukevics E., Ignatovich L. In: The Chemistry of Organic Germanium, Tin and Lead Compounds. Edited by Z. Rappoport. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd. 2002. Vol. 2. P. 1653–1678.

2. Lukevics E., Ignatovich L. The Use of Metals in Medicine. In: Metallotherapeutic Drugs and Metal-Based Diagnostic Agents: M. Gielen and E.R.T. Tiekink (eds.), J. Wiley, Chichester, England. 2005. Vol. 15. P. 279–295.

3. Лукевиц Э.Я., Гар Т.К., Игнатович Л.М., Миронов В.Ф. Биологическая активность соединений германия. Рига: Зинатне, 1990. 191 с.

4. Игнатенко М.А. Противоопухолевая активность кремний- и германий-органических соединений (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. 1987. Т. 21. N 4. С. 402–408.

5. Менчиков Л.Г., Игнатенко М.А. Биологическая активность органических соединений германия (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. 2012. Т. 46. N 11. С. 3–6. https://doi.org/ 10.30906/0023-1134-2012-46-11-3-6

6. Ye L., Zhang W. Synthesis and biological activity of 3-(2,8,9-trioxa-aza-1-germatricyclo-[3.3.3.0] undecane-1-yl)-hydroxycinnamic acid // Medicinal Chemistry. 2007. Vol. 3. Issue 5. P. 466–468. https://doi.org/10.2174/157340607781745465

7. Ye L., Luo Y., Peng X., Zhou Y., Ou X. Synthesis and biological activity of 3-(2,8,9-trioxa-aza1-germatricyclo[3.3.3.0]undecane-1-yl)-caffeic acid // Medicinal Chemistry. 2009. Vol. 5. P. 382–384.

8. Ye L., Ou X., Peng X., Luo Y. Synthesis of 3-(2,8,9-trioxa-5-aza-1-germatricyclo-[3.3.3.0]undecane-1-yl)-3-(4-hydroxyl-3-methoxyphenyl)-propionic acid and its inhibitory effect on the cervical tumor U14 in vitro and in vivo // Medicinal Chemistry. 2012. Vol. 8. P. 595–598.

9. Лукевиц Э., Игнатович Л., Хохлова Л., Беляков С. Синтез, строение и токсичность арилгерматранов // Химия гетероциклических соединений. 1997. N 2 (356). С. 275–277.

10. ЛукевицЭ.Я., ГерманеС.К., Трушуле М.А., Миронов В.Ф., Гар Т.К., Домброва О.А. [и др.]. Синтез и нейротропная активность герматранилметиламидов и -имидов // Химико-фармацевтический журнал. 1988. N 2. С. 163–167.

11. БашкироваС.А., ДоскочЯ.Е., Бессонов А.Е., Березовская И.В., Калмыкова Е.А., Возможности сочетанного применения биологически активного вещества органического соединения германия и нестероидных противовоспалительных препаратов // Справочник врача общей практики. 2009. N 9. С. 61–65.

12. Пат. № 2108096, Российская Федерация, МПК A 61 K31/28, А 61К 37/04. Средство, стимулирующее в эксперименте синтез иммуноглобулинов / В.Ф. Миронов, Е.А. Чернышев, В.В. Малоч-кин, А.И. Мартынов, Г.А. Куликов; № 95110653/14; заявл. 26.06.1995; опубл.10.04.1998.

13. Пат. № 2272624, Российская Федерация, МПК A61K31/28. Применение 1-гидроксигерматрана (моногидрата) в качестве средства актопротекторного действия и стимулирующего тканевое дыхание в организме и способ его получения / А.Д. Исаев, С.А. Башкирова, К.В. Павлов; патентообладатель ООО «Сафрон»; № 2005117990/15; заявл. 10.06.2005; опубл. 27.03.2006.

14. Пат. № 2236196, Российская Федерация, МПК А 61 С 15/04. Зубная нить / С.И. Шкуренко, В.А. Купленая, В.В.Щербинин, А.Л. Крылов, А.В. Беляков, К.В. Галичев [и др.]. № 2003110014/15; заявл. 09.04.2003; опубл. 20.09.2004.

15. Барышок В.П., Абзаева К.А., Расулов М.М., ПодгорбунскаяТ.А. 1-герматранол-гидрат – активатор триптофанил-тРНК-синтетазы // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2018. Т.8. N1. С.153–158. https://doi.org/10.21285/2227- 2925-2018-8-1-153-158

16. ВоронковМ.Г., Левит Т.Х., Кириллов А.Ф., Барышок В.П., Козьмик Р.А., Скуртул А.М. [и др.]. Действие герматранола на морозостойкость винограда // Доклады АН СССР. 1988. Т. 299. N 2. С. 509–512.

17. ShigarovaA.M.,Grabelnych O.I.,BaryshokV.P., Borovskii G.B. Possible mechanisms of the influence of germatranes on the resistance of wheat seedlings // Applied Biochemistry and Microbiology. 2016. Vol. 52. N 4. P. 410–415. https://doi.org/10.11 34/S0003683816040153

18. Жигачева И.В., Бинюков В.И., Миль Е.М., Генерозова И.П., Расулов М.М. Влияние германийорганического соединения на функциональное состояние митохондрий растительного и животного происхождения // Научный альманах. 2015. N 7 (9). С. 955–966. https://doi.org/10.17117 / na.2015.07.955

19. Пат. № 2104033, Российская Федерация, МПК A61K 47/22. Способ снижения токсичности лекарственных средств, металлов, органических и неорганических соединений и других токсинов / В.В. Щербинин, Е.А. Чернышев; № 97103219/15; заявл. 11.03.1997; опубл. 10.02.1998.

20. Пат. № 2233286, Российская Федерация, МПК А 61 К 31/28, C07F 7/30. Биохимические комплексы германия с высокой терапевтической активностью и широким спектром использования / Е.В. Соловьев, В.В. Щербинин, Е.А. Чернышев, М.В.Котрелев, К.В. Павлов, Н.Ю. Хромова [и др.]; № 2001107254/15; заявл. 17.08.1998; опубл. 20.01.2003.

21. Пат. № 2333912, Российская Федерация, МПК C07F 7/30. Соли 1-гидрокси-герматрана с окси-, кето- и дикарбоновыми кислотами / А.Д. Исаев, С.А. Башкирова; патентообладатель ООО «Сафрон»; № 2006146303/04; заявл. 26.12.2006; опубл. 20.09.2008.

22. ГарТ.К., Хромова Н.Ю., Сонина Н.В., Никитин В.С., Полякова М.В., Миронов В.Ф. Синтез, химические свойства и их спектры Ge-замещен ных герматранов // Журнал общей химии. 1979. Т. 49. N 7. С. 1516–1522.

23. Qinglan X., Jitao W., Hua L., Honggen H., Xinkan Y. Studies on metal-atranes and synthesis and molecular structure of 1-acyloxy-2,8,9-trioxa-5- aza-1-germatricycle[3.3.3.01,5]undecanes // Guangdong Weiliang Yuansu Kexue. 1998. Vol. 5. Issue 2. P. 26–31 // Chem. Abs., 130, 9909

24. Baryshok V.P., Le N.T.G., Voronkov M.G. 1-Acyloxygermatranes // Russian Journal of General Chemistry. 2013. Т. 83. N 8. P. 1501–1502. https://doi.org/10.1134/S1070363213080045

25. BaryshokV.P., LeN.T.Z. Reaction of 1-germatranol hydrate with carboxylic acids // Russian Journal of General Chemistry. 2015. Vol. 85. N 12. P.2748–2753.https://doi.org/10.1134/S1070363215120154

26. Воронков М.Г., Кочина Т.А., Елисеев Г.С. Герматранильные производные биологически активных карбоновых кислот // Физика и химия стекла. 2012. Т. 38. N S6. С. 921–925.

27. Барышок В.П., Ле Н.Т.З. Взаимодействие гидрата 1-герматранола с D-винной кислотой в воде // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 42. N 4. С. 100–103.

28. Лабораторная техника органической химии / под ред. Б. Кейла; пер. с чешского В.А. Вавера [и др.]. М.: Мир. 1966. 753 с.

29. Воронков М.Г., Овчинникова З.А., Барышок В.П. Синтез 1-герматранола и его С-замещенных // Известия Академии наук СССР. Серия химическая. 1987. Т. 4. C. 880–882.

30. ТананаевИ.В., Шпирт М.Я. Химия германия. М.: Химия, 1967. 452 с.

31. Авдуевская К.А., Тананаев И.В., Миронова В.С. Диоксалатогерманаты щелочных металлов и аммония // Журнал неорганической химии. 1968. Т. 13. N 5. C. 1313–1316.

32. Назаренко В.А. Аналитическая химия германия. М.: Наука, 1973. 264 с.

33. Миронов В.Ф. Термические превращения герматранола. Бис(герматранил)оксан // Металлоорганическая химия. 1993. Т.6. N2. C.243–246.

34. Воронков М.Г., Овчинникова З.А., Романенко Л.С., Барышок В.П. Метод синтеза 1-органоксигерматранов // Металлоорганическая химия. 1989. Т. 2. N 6. С. 1308–1310.