Propellany jsou tricyklické látky, které jsou dnes zkoumány pro jejich možnost využití v medicíně, v materiálovém inženýrství nebo jako prekurzory jiných těžko dosažitelných sloučenin. V rámci této práce byly v odborné literatuře nalezeny a experimentálně ověře-ny dvě možnosti syntézy [3.3.3]propellanu. Obě tyto cesty se skládaly z několika kroků s příslibem nevelkého výtěžku. První možnost (dle Cooka), zahrnuje v prvním kroku syn-tézu cyklopentan-1,2-dionu. Byly použity tři různé možnosti přípravy cykloepntan-1,2-dionu a jejich různé modifikace. Reakční směsi byly analyzovány pomoci GC-MS v případě, že byl úspěšně izolován kýžený produkt, byly změřeny i 1H a 13C NMR spek-tra, aby byla potvrzena jeho identita. První krok druhé možnosti přípravy [3.3.3]propellanu (dle Wendera), zahrnoval fotochemickou přípravu tet-racyklo[3.3.3.01,5.02,8]undek-3-en-7-yl-acetátu. Reakce byla provedena v několika modi-fikacích z důvodu specifických vlastností námi použitých výchozích látek.
Annotation in English
Propellanes are tricyclic compounds, which are being extensively investigated today, be-cause there is possibility of their utilization in medicine, material engineering and as pre-cursors for another compounds, which are difficult to prepare. Within this work, two pathways were found in literature for [3.3.3]propellane preparation. These preparations were subsequently tested experimentally. Both pathways consist of several steps lacking high yield. First possibility (according to Cook) included preparation of cyclopentane-1,2-dione in the first step. We used three different approaches to get cyclopentane-1,2-dione and including some minor modifications. Reaction mixtures were analysed using GC-MS. In the case of successful isolation of desired products, 1H and 13C NMR spectra were also measured. First step of the second approach towards [3.3.3]propellane (accord-ing to Wender) was photochemical synthesis of tetracyclo[3.3.3.01,5.02,8]undec-3-en-7-yl-acetate. The reaction was made in manner of few different modifications because of chemicals which were used.
Propellany jsou tricyklické látky, které jsou dnes zkoumány pro jejich možnost využití v medicíně, v materiálovém inženýrství nebo jako prekurzory jiných těžko dosažitelných sloučenin. V rámci této práce byly v odborné literatuře nalezeny a experimentálně ověře-ny dvě možnosti syntézy [3.3.3]propellanu. Obě tyto cesty se skládaly z několika kroků s příslibem nevelkého výtěžku. První možnost (dle Cooka), zahrnuje v prvním kroku syn-tézu cyklopentan-1,2-dionu. Byly použity tři různé možnosti přípravy cykloepntan-1,2-dionu a jejich různé modifikace. Reakční směsi byly analyzovány pomoci GC-MS v případě, že byl úspěšně izolován kýžený produkt, byly změřeny i 1H a 13C NMR spek-tra, aby byla potvrzena jeho identita. První krok druhé možnosti přípravy [3.3.3]propellanu (dle Wendera), zahrnoval fotochemickou přípravu tet-racyklo[3.3.3.01,5.02,8]undek-3-en-7-yl-acetátu. Reakce byla provedena v několika modi-fikacích z důvodu specifických vlastností námi použitých výchozích látek.
Annotation in English
Propellanes are tricyclic compounds, which are being extensively investigated today, be-cause there is possibility of their utilization in medicine, material engineering and as pre-cursors for another compounds, which are difficult to prepare. Within this work, two pathways were found in literature for [3.3.3]propellane preparation. These preparations were subsequently tested experimentally. Both pathways consist of several steps lacking high yield. First possibility (according to Cook) included preparation of cyclopentane-1,2-dione in the first step. We used three different approaches to get cyclopentane-1,2-dione and including some minor modifications. Reaction mixtures were analysed using GC-MS. In the case of successful isolation of desired products, 1H and 13C NMR spectra were also measured. First step of the second approach towards [3.3.3]propellane (accord-ing to Wender) was photochemical synthesis of tetracyclo[3.3.3.01,5.02,8]undec-3-en-7-yl-acetate. The reaction was made in manner of few different modifications because of chemicals which were used.
Pomocí dostupných literárních zdrojů (SciFinder, Reaxys) provést rešerši postupů vedoucích k [3.3.3]propelanu a navrhnout racionální syntetický postup.
Ověřit navržený postup v praxi.
Připravit dostatečné množství [3.3.3]propelanu a prozkoumat jeho reaktivitu zejména ve smyslu kysele katalyzovaných přesmyků a fotochemicky indukovaných štěpení C-C vazeb.
Research Plan
Pomocí dostupných literárních zdrojů (SciFinder, Reaxys) provést rešerši postupů vedoucích k [3.3.3]propelanu a navrhnout racionální syntetický postup.
Ověřit navržený postup v praxi.
Připravit dostatečné množství [3.3.3]propelanu a prozkoumat jeho reaktivitu zejména ve smyslu kysele katalyzovaných přesmyků a fotochemicky indukovaných štěpení C-C vazeb.
Recommended resources
[1] Dle literární rešerše.
[2] Cook et al. Can. J. Chem. 1978, 56, 189-192.
[3] Cook et al. Tetrahedron 1981, 37, 4521-4542.
Recommended resources
[1] Dle literární rešerše.
[2] Cook et al. Can. J. Chem. 1978, 56, 189-192.
[3] Cook et al. Tetrahedron 1981, 37, 4521-4542.
Enclosed appendices
1 CD
Appendices bound in thesis
-
Taken from the library
No
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
Student představil komisi výsledky své bakalářské práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A - výborně, hodnocení oponenta: A - výborně). V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta: Ing. Zdeňka Prucková, Ph.D. - Na straně 13 se zmiňujete, že propellany mají vazebný potenciál k s-opioidům. Můžete toto vysvětlit? ZODPOVĚZEN ZCELA; V přípravě cyklopentan-1,3-dionu jste použil nasycený roztok vinanu draselného. Za jakým účelem jste tento roztok k reakční směsi přidával? ZODPOVĚZEN ZCELA; V kapitole 7.2 Příprava 2-chlorcyklopentan-1-olu uvádíte, že jste jako prekurzor kyseliny chlorné použil chloramin-T. Můžete popsat, jakým způsobem se generuje kyselina chlorná z uvedené sloučeniny? A zdali s tím nějak souvisí schopnost oxidace roztoku jodidu draselného? ZODPOVĚZEN ZCELA; Dalším krokem k syntéze [3.3.3]propelanu je vámi navržená ozonolýza. Máte představu, jak byste tuto reakci provedl, případně jak tuto reakci provedete? ZODPOVĚZEN ZCELA
Poté byla vedena diskuze o bakalářské práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: prof. Ing. Stanislav Kráčmar, DrSc. - Kde tuto látku najdete v potravinách? ZODPOVĚZEN ZCELA doc. Ing. Stanislav Kafka, CSc. - Jakou máte představu o ozónu? ZODPOVĚZEN ZCELA Jaké jsou prostředky na jeho výrobu? ZODPOVĚZEN ZCELA