СИНТЕЗ ПОТЕНЦІЙНИХ РІДКИХ КРИСТАЛІВ З ХОЛЕСТЕРИЛОВИМ ФРАГМЕНТОМ ЗА РЕАКЦІЄЮ ВІТТІГА

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35433/naturaljournal.2.2023.144-154

Ключові слова:

рідкий кристал, холестерол, мезофаза, реакція Віттіга, фосфонієва сіль, алкіліденфосфоран.

Анотація

Рідкі кристали – речовини, що завдяки особливостям їх будови і фізичних властивостей не лише цікаві як об’єкти для теоретичного дослідження, але і надзвичайно важливі практично з огляду на можливості їх ефективного застосування у різних галузях виробничої діяльності, медицині, побуті тощо. Серед відомих класів рідких кристалів важливу групу становлять речовини, відомі як холестерики. Холестеричним рідким кристалам притаманна дуже висока оптична активність, що значно перевищує оптичну активність більшості інших відомих класів органічних сполук. Практично важливою є також їхня здатність до значної зміни забарвлення при зміні температури і складу середовища. Серед усіх сполук, що належать до класу холестериків, важливе місце посідають похідні, і зокрема естери холестеролу. Тому пошуки нових методів їх синтезу і введення у молекулу нових функціональних груп є безумовно актуальним завданням. Дана робота присвячена вивченню можливості синтезу нових похідних холестеролу, а саме холестерилових естерів ненасичених кислот за реакцією Віттіга – взаємодією різних класів альдегідів із фосфонієвими солями, з проміжним утворенням ілідів фосфору – алкіліденфосфоранів. Ми з’ясували, що реакція Віттіга є зручним методом синтезу холестерилових естерів ненасичених карбонових кислот. Нами розроблено методи синтезу потенційних рідких кристалів з холестериловим фрагментом за реакцією Віттіга, в яких використовується фосфонієва сіль, що містить залишок холестеролу, а також відповідні альдегіди. Процес відбувається без виділення проміжної сполуки – алкіліденфосфорану, що знижує працемісткість методу. Використання різних альдегідів дає змогу легко отримувати холестерилові естери ненасичених кислот, що містять у кислотному залишку різні аліфатичні, ароматичні та гетероциклічні фрагменти. Реакція протікає у м’яких умовах, без застосування високих температур чи агресивних середовищ. Отримані естери виявляють ознаки утворення мезофази, що є підтвердженням їх рідкокристалічних властивостей.

Посилання

Abell A.D., Doyle I.R., Massy-Weslropp R.A. The Wittig Reaction with Glutaric and Succinic Anhydrides. Australian Journal of Chemistry. 1982. V. 35. Р.2277–2287. https://doi.org/10.1071/CH9822277.

Comprehensive organic chemistry. Edited by Sir D. Barton and W. D. Ollis. Pergamon, Oxford, England. 1979. 1227p. https://doi.org/10.1002/jps.2600690651.

Freidzon J.S., Kharitonov A.V., Shibaev V.P., Plate N.A. Liquid-Crystalline State of Cholesterol-Containing Monomers. Mol.Cryst.Liq.Cryst. 1982. V. 88,№ 1/4. Р. 87–97. https://doi.org/10.1080/00268948208072588.

Guo M. et al. Cellulose-derived cholesteric liquid crystal: Towards smart and sustainable colorimetric sensors. Industrial Crops and Products. 2023. V. 192. P.116007. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.116007.

Huang R. et al. Remotely Controlling Drug Release by Light-Responsive Cholesteric Liquid Crystal Microcapsules Triggered by Molecular Motors. ACS Applied Materials & Interfaces. 2021. V. 49, I.13. P.59221–59230. https://doi.org/10.1021/acsami.1c16367.

Kato T., Uchida J., Ichikawa T. Functional liquid crystals towards the next generation of materials. Angewandte Chemie International Edition. 2018. V. 57, I.16. P.4355–4371. https://doi.org/10.1002/anie.201711163

Khadem S.A., Rey A.D. Theoretical platform for liquid-crystalline self-assembly of collagen-based biomaterials. Frontiers in Physics. 2019. V. 7. P.88–95. https://doi.org/10.3389/fphy.2019.00088

Khoo, I.-C. Liquid crystals. John Wiley & Sons, 2022. 416p. Oxygen-Containing compounds. Edited by Stoddart J.F. Comprehensive organic chemistry. Pergamon, Oxford, England. 1979. https://doi.org/10.1002/jps.2600690651.

Scarangella A., Soldan V., Mitov M. Biomimetic design of iridescent insect cuticles with tailored, self-organized cholesteric patterns. Nature communications. 2020. V. 11. P.1–10. https://doi.org/10.1038/s41467-020-17884-0.

Sykes P. Guidebook to Mechanism in Organic Chemistry. 6th edition. Pearson Education, 1996. 428p.

Zhang W. et al. Temperature Responsive Photonic Devices Based on Cholesteric Liquid Crystals. Advanced Photonics Research. 2021. V.2, I.7. https://doi.org/10.1002/adpr.202100016.

Белиловский В.Д. Эти удивительные жидкие кристаллы. М.: Просвещение, 1987. С. 137 – 142.

Органические реакции. Под. ред. доктора хим. наук проф. И.Ф.Луценко. В 14- ти т. М.: Мир, 1967. Т.14. С.ЗЗЗ–432.

Пикин С.А., Блинов Л.М. Жидкие кристаллы, библиотечка «Квант». М.: Наука, 1982. - С. 103 – 105.

Фиалков Ю.А., Залеская И.М., Ягупольский Л.М. Журнал органической химии. 1983. Т.19, Вьш.7. С.2055–2061.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-04