Проекты*

Получение изоиндолкарбоновых кислот для их тестирования на противомикробную активность

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1747
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» 2022 года

Актуальность

Эти соединения синтезировались по запросу Центра трансфера фармацевтических технологий имени Дорогова М.В.: ранее была протестирована серия изоиндолкарбоновых кислот, и образцы, содержащие атомы галогена (хлор и бром), проявили наибольшую активность (МИК 128 мкг/мл) против штамма бактерий стафилококка.

Цель

Синтез фторсодержащих изоиндолкарбоновых кислот.

Задачи

  1. Синтезировать имины – продукты реакции коричного альдегида и фторанилины.
  2.  Восстановить полученные имины до вторичных аминов.
  3. Выделить вторичные амины из органической смеси.
  4. Синтезировать изоиндолкарбоновые кислоты.
  5.  Очистить полученные кислоты от примесей.
  6. Отправить чистые изоиндолкарбоновые кислоты на тестирование противомикробной активности.
  7. Проанализировать результаты тестирования.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

●      Колбы конические

●      Колбы круглодонные

●      Мерные стаканчики и цилиндры

●     Дефлегматоры

●      Делительные воронки

●      Фильтры Шотта (100, 40 и 16 пор)

●      Переходники

●      Обратные холодильники

●      Хроматографические колонки

●      Ротационный испаритель

●      Ледогенератор

●      Ёмкость для ледяной бани

●      Водоструйный насос

●      Мембранный насос

●      Автоматические пипетки

●      Весы с ошибкой измерения ±0.005

●      Магнитные мешалки

●      Магнитные якорьки

●      Магнитная палочка

●      Штативы, муфты и лапки

●      Колбонагреватели

●      Камеры для тонкослойной хроматографии

●      Пенициллиновые пузырьки для взвешивания и хранения веществ

●      Металлические шпатели

Описание

Данная работа посвящена получению двух соединений – фторсодержащих изоиндолкарбоновых кислот.

Была выдвинута гипотеза, что введение атомов фтора положительно отразится на активности соединения.

Фторирование – дорогостоящий и сложный процесс. Поэтому более рационально синтезировать изоиндолкарбоновую кислоту из фторсодержащего исходного соединения, нежели фторировать сложную молекулу с несколькими функциональными центрами. Синтез кислот проходил в три стадии – конденсация коричного альдегида с фторанилином, восстановление иминной связи и [4+2] циклоприсоединение с броммалеиновым ангидридом (см. рис).

Полученные соединения проходили тестирование in vitro на линиях штаммов Escherichia coli и Staphylococcus aureus.

Результаты работы/выводы

  1. Освоены навыки работы в научной лаборатории органического синтеза.
  1. Получены теоретические знания о протекающих процессах.
  1. Синтезированы новые, никем не описанные ранее две фторсодержащие изоиндолкарбоновые кислоты.
  2. На данный момент они отправлены в Центр трансфера фармацевтических технологий имени Дорогова для тестирования биологической активности (ингибирование ДНК-гиразы в грамположительных (Staphylococcus aureus) и грамотрицательных бактериях (Escherichia coli).