Анотація до роботи:

Голеня І.О. Координаційні сполуки міді(ІІ) та заліза(ІІІ) з піридилгідроксамовими кислотами. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 – неорганічна хімія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню моно- та поліядерних комплексів, а також координаційних полімерів міді(ІІ) та заліза(ІІІ) з новими полідентатними лігандами – піридилгідроксамовими кислотами. Розроблено методики синтезу, виділено в індивідуальному стані та охарактеризовано за допомогою аналітичних та фізико-хімічних методів 37 нових моно-, бі- та поліядерних координаційних сполук та координаційних полімерів, встановлено їх склад та способи координації лігандів. Методами потенціометричного рН-титрування, електронної та ЕПР-спектроскопії і ESI мас-спектрометрії вивчено комплексоутворення піридин-2,6-дигідроксамової кислоти з іонами міді(ІІ) у водних розчинах, встановлено константи стійкості утворюваних комплексів та характер їх розподілу в залежності від рН. Методом рентгеноструктурного аналізу досліджено будову 15 синтезованих сполук, зокрема 2 моноядерних та 13 бі- та поліядерних комплексів і координаційних полімерів. Відкрито два нових способи координації гідроксаматних груп, знайдено новий мотив олігомеризації гідроксаматних лігандів у присутності йонів міді(ІІ) з утворенням безпрецедентних тетра- та октаядерних структур. Проведено дослідження температурної залежності магнітної сприйнятливості синтезованих комплексів міді(II) в інтервалі температур 1,7-300 К. Встановлено, що піридин-2-гідроксамова і піридин-2,6-дигідроксамова кислоти є ефективними оберненими конкурентними інгібіторами мідьвмісного ензиму тирозинази.

1. Уперше проведено систематичне дослідження координаційно-хімічних властивостей піридилгідроксамових кислот у реакціях комплексоутворення з іонами міді(ІІ) та заліза(ІІІ). Всебічно досліджено властивості лігандних систем з донорними вузлами {(N,O,O)-гідроксамат;(N)-Py} і {2(N,O,O)-гідроксамат;(N)-Py}.

2. Методами спектрофотометричного та потенціометричного рН-титрування, ЕПР-спектроскопії та ESI мас-спектрометрії досліджено комплексоутворення піридин-2-гідроксамової та піридин-2,6-дигідроксамової кислот з іонами міді(ІІ) у розчинах. Визначено константи дисоціації лігандів та склад утворюваних комплексних частинок, розраховано константи стійкості комплексів міді(ІІ) з піридин-2,6-дигідроксамовою кислотою. Виявлено характер розподілу комплексних частинок у залежності від рН та встановлено способи координації лігандів. Показано, що піридин-2,6-дигідроксамова кислота є найефективнішим хелатуючим агентом серед відомих дигідроксамових кислот по відношенню до йонів міді(ІІ).

3. Досліджено взаємодію солей заліза(ІІІ) з піридилгідроксамовими кислотами. Показано, що незалежно від взаємного розташування піридинового атому азоту і гідроксаматної функції утворюються октаедричні трис(гідроксамати) заліза(ІІІ) з класичним (O,O’)-хелатним способом координації однократно депротонованих лігандів.

4. Розроблено методики синтезу та отримано в індивідуальному стані 37 нових координаційних сполук міді(ІІ) та заліза(ІІІ) з піридилгідроксамовими кислотами. Встановлено оптимальні умови утворення дискретних поліядерних комплексів і координаційних полімерів з містковими гідроксаматними групами шляхом само-організації у розчинах та при застосуванні моно- та біядерних комплексів як конструкційних блоків. Досліджено фізико-хімічні та спектральні властивості отриманих сполук, встановлено їх склад та способи координації лігандів.

5. Методом рентгеноструктурного аналізу встановлено будову одного ліганду та 15 координаційних сполук, зокрема 2 моноядерних і 13 бі- та поліядерних комплексів і координаційних полімерів, при цьому відкрито два нових способи координації гідроксаматних груп: {(O(гідроксамат), m₂-O’(карболніл)}-хелатно-містковий та m₂-(N,O)-містковий. Встановлено, що в координаційних полімерах міді(ІІ) на основі піридин-3- та піридин-4-гідроксамових кислот реалізується місткове зв’язування лігандів через піридинові атоми азоту та хелатно-координовані гідроксаматні атоми кисню. У більшості поліядерних комплексів міді(ІІ) на основі піридин-2-гідроксамової та піридин-2,6-дигідроксамової кислот ліганди координовані {(N,N’);(O,O’)} біс(хелатно)-містковим способом через атоми азоту піридинових і депротонованих гідроксаматних груп та гідроксаматні атоми кисню.

6. Встановлено, що у більшості досліджених поліядерних комплексів та координаційних полімерів міді(ІІ) реалізується антиферомагнітна взаємодія між іонами металів, що обумовлено високою ефективністю надобміну, який забезпечується p-орбітальними системами гідроксаматних містків різних типів.

7. Показано, що піридин-2-гідроксамова та піридин-2,6-дигідроксамова кислоти є ефективними оберненими конкурентними інгібіторами мідьвмісного ензиму тирозинази. Їх введення суттєво уповільнює реакцію окиснення 3,4-дигідрокси-L-фенілаланіну (L-ДОФА) киснем повітря у присутності тирозинази, що може бути пов’язаним із блокуванням біядерного активного центру ферменту координованим гідроксаматом.

Публікації автора:

1. witek-Kozowska J., Gumienna-Kontecka E., Dobosz A., Golenya I.A., Fritsky I.O. Pyridine-2,6-dihydroxamic acid, a powerful dihydroxamate ligand for Ni²⁺ and Cu²⁺ ions // J. Chem. Soc., Dalton Trans. – 2002. – No.24. – P. 4639-4643. (Особистий внесок автора: Синтез комплексів, аналіз, проведення потенціометричних досліджень, обговорення результатів, написання початкового варіанту статті).

2. Golenya I.A., Haukka M., Fritsky I.O., Gumienna-Kontecka E. 4-(Hydroxyamino-carbonyl)pyridinium chloride // Acta Cryst. – 2007. – E63, No.3. – P. o1515-o1517. (Особистий внесок автора: Синтез ліганду, вирощування монокристалів, обробка та попередній аналіз результатів рентгеноструктурних досліджень, обговорення результатів та написання початкового варіанту статті).

3. Golenya I.A., Haukka M., Fritsky I.O., Gumienna-Kontecka E. Bis(N-oxidonicotin-amidium-k²O,O')diperchloratocopper(II) // Acta Cryst. – 2007. – E63, No.5. – P. m1228-m1230. (Особистий внесок автора: Синтез комплексу, вирощування монокристалів, обробка та попередній аналіз результатів рентгеноструктурних досліджень, обговорення результатів та написання початкового варіанту статті).

4. Gumienna-Kontecka E., Golenya I.A., Dudarenko N.M., Dobosz A., Haukka M.,

Fritsky I.O., witek-Kozowska J. A new Cu(II) [12]metallocrown-4 pentanuclear complex based on a Cu(II)-malonomonohydroxamic acid unit // New J. Chem. – 2007. – V.31, No.10. – P.1798-1805. (Особистий внесок автора: Синтез комплексу міді(ІІ), обробка та аналіз електронних, ІЧ- та ЕПР-спектрів, первинна інтерпретація результатів магнетохімічних вимірювань, обговорення результатів та написання початкового варіанту статті).

5. Дударенко Н.M., Голеня И.А., Слива Т.Ю., Koзловски Х. Координационные соединения никеля(II) с пиридин-2,6-дигидроксамовой кислотой в водном растворе и кристаллической фазе // XXI Международная Чугаевская конференция по координационной химии, Киев. – 2003. – Тезисы докладов. – C.247. (Особистий внесок автора: Синтез комплексів, обговорення результатів, написання тез).

6. Golenya I.A., Poltorak D.V., Fritsky I.O., Chernega A.N. Binuclear Complexes Based on bis(Amide) Derivative of 8-Hydroxyquinoline as Models of Bimetallic Active Sites of Metaloenzymes // 7^th European Biological Inorganic Chemistry Conference “EUROBIC-7”, Garmisch-Partenkirchen, Germany. – 2004. – Book of Abstracts. – P.148. (Особистий внесок автора: Одержання та обробка експериментальних даних, написання тез та підготовка доповіді).

7. Golenya I.A., Nikitin K., Fritsky I.O., Prisyazhnaya E.V. Template synthesis of macrocyclic tetrahydrazide complexes of copper(III) and their catalytic activity in reactions of oxidation of biologically important substrates by air oxygen // XXX International symposium on Macrocyclic Chemistry, Dresden, Germany. – 17-21 July 2005. – Book of abstracts. – P.156. (Особистий внесок автора: Синтез комплексів, обговорення результатів, написання тез).

8. Golenya I.A., Dobosz A., Nikitin K., witek-Kozowska J., Fritsky I.O., Kozowski H., Golenya O.M., Pap J. Catalytic Oxidation of Catechols and Ascorbic Acid by air Oxygen in the Presence of Copper(II, III) Polynuclear Complexes with Oximate and Hydrazide Ligands // X International Symposium on Bioinorganic Chemistry, Szklarska Poreba, Poland. – 20-25 September 2005. – Book of Abstracts. – C.68. (Особистий внесок автора: Одержання та обробка експериментальних даних, написання тез).

9. Головня К.О., Голеня І.О., Фрицький І.О. Дослідження реакцій комплексоутворення піридилгідроксамових кислот з 3d-металами // Восьма Всеукраїнська конференція студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії», Київ. – 21-23 травня 2007 р. – Тези доповідей. - С.6. (Особистий внесок автора: Синтез та аналіз комплексів, обговорення результатів, написання тез).

10. Скопенко В.В., Фрицкий И.О., Домасевич К.В., Зайцев В.Н., Голеня И.А. Координационная химия гидроксамовых кислот: прошлое, настоящее и будущее // ХХІІI Международная Чугаевская конференция по координационной химии, Одесса. – 4-7 сентября 2007 г. – Тезисы докладов. – C.27-28. (Особистий внесок автора: Проведення літературного пошуку, участь у підготовці мультимедійної презентації).

11. Gumienna-Kontecka E., Golenya I.A., Dudarenko N.M., Fritsky I.O., witek- Kozowska J. New Cu^II [12]metallacrown-4 pentanuclear complex based on Cu^II-malonomonohydroxamic acid unit // Second European Conference on Chemistry for Life Sciences, Wrocaw, Poland. – 4-8 September 2007. – Book of Abstracts. – P.187. (Особистий внесок автора: Синтез комплексу міді(ІІ), обробка та аналіз електронних, ІЧ- та ЕПР-спектрів, первинна інтерпретація результатів магнетохімічних вимірювань, обговорення результатів та написання тез).

12. Macig A., Gumienna-Kontecka E., Golenya I.A., Fritsky I.O., Kozowski H. Complex formation of iron(III) with pyridylhydroxamic acids in solution and in solid state // Second European Conference on Chemistry for Life Sciences, Wrocaw, Poland. – 4-8 September 2007. – Book of Abstracts. – P.243. (Особистий внесок автора: Розробка методик синтезу комплексів тривалентного заліза, написання тез).