Синтез та комплексоутворюючі властивості тіовмісних комплексонів: S,S'- етилендитіодиаланіну та S,S'- карбокси-етилендитіодиаланіну

Abstract

Синтезовано два тіо-вмісних комплексони – етилендитіодиаланін та карбоксиетилендитіодиаланін на основі L-цистеїну. За даними рН-потенціометричного титрування та ЕСП визначено константи кислотної дисоціації комплексонів та запропоновано схему їхнього протонування залежно від рН. На основі даних ЯМР (1Н, 13С) показано, що комплексони мають згорнуту структуру, в якій бетаїнові атоми азоту утворюють 2 внутрішньомолекулярні п'ятичленні гліцинові цикли та міжмолекулярний етилентіоамінний цикл. Методами ІЧ-спектроскопії та термогравіметрії визначено будову комплексонів, їхній гідратний склад та термічні характеристики. У водних розчинах у широкому діапазоні рН (1÷10) досліджено комплексоутворення тіо-комплексонів із Mo(VI) та Cu(II) за їхнього еквімолярного співвідношення. Показано утворення комплексів складу MoO3CEDAL та CuEDAL в області рН 4–9 та запропоновано їхню будову. Вивчено біологічну активність карбокси-етилендитіодиаланіну та його комплексів із Cu(ІІ). Доведено, що сполуки проявляють фунгістатичні властивості відносно патогенних бактерій Candidaspp (основних збудників грибкових інфекцій).

Two thio-containing complexones – S,S'-ethylenedithiodialanin (EDAL) and S,S'-carboxy-ethylenedithiodialanin (СEDAL) – were synthesized by the alkylation reaction of L-cysteine with dibromoethane. The developed technique has a number of advantages compared to those described in the literature: the absence of ammonia and metallic sodium as synthesis reagents, a decrease in the synthesis temperature and time, an increase in the yield of the final product to ~95%. The physicochemical properties of complesones were investigated using (1H, 13C) NMR, pH-potentiometry, UV-VIS, IR-spectroscopy, DTA and non-quantitative mass spectrometry. The acid dissociation constants of EDAL (pКN1=9.79; pКN2=8.79; pКCOO1=3.25) and СEDAL (pКN1=9.81; pКN2=8.17; КCOO1=2.82; pКCOO2=3.34) were calculated and the scheme of protonation of complexons depending on pH was proposed. On the basis of NMR spectroscopy data, it is shown that the complexons have a folded structure, mobile along the S-CN 2СНСООН and N–CH–COOH axes, in which betaine nitrogen atoms form two intramolecular five-membered glycine cycles due to the rapid exchange of labile protons of СООН groups. In addition, there is an intermolecular cycle in the molecule, which includes an ethylenethioamine fragment.