Koolman, Hannes (2011)
Synthese neuartiger N-Heterocyclen als Template für Kinase-Inhibitoren.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
<p>Kinasen sind bedeutende Targets für die Entwicklung von Tumortherapeutika. In dieser Arbeit wird die Anwendung Ligand-basierte Methoden zum Design neuartiger Pyrrol-annelierter N-Heterocyclen als Template für Kinase-Inhibitoren beschrieben.Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit <i>ortho</i>-Diaryl-substituierten 5-Ring-Heterocyclen als "privilegierte Strukturmotive". Die in diesem Zusammenhang geplanten 2,3-Diaryl-substituierten 4- und 7-Azaindole, welche eine elektronenziehende Cyano-Substitution in 5-Position tragen waren über bekannte Methoden nach Larock et al. und Cacchi et al. nicht zugänglich. Es wurden daher zwei flexible Syntheserouten entwickelt, die eine variable Derivatisierung mit Aryl-Substituenten in 2- bzw. 3-Position ermöglichten. Eine Syntheseroute basiert auf Indolsynthesen nach Larock et al. Hierbei wurde eine temporäre, elektronenliefernde THP-Schützung der <i>ortho</i>-Iodaminopyridin-Komponente zur effizienten Synthese der Azaindole als notwendig identifiziert. Die zweite Route nutzt eine optimierte Eintopf-Synthese aus 5-<i>endo</i>-dig Cyclisierung/Halogenierung/Schützung zum Aufbau von neuen Templaten für die variable Arylierung in 3-Position. Um die Anwendbarkeit der Synthesestrategie aufzuzeigen wurde eine Struktur-Aktivitäts-Studie mehrerer Verbindungen gegenüber der p38-Kinase und c-Met durchgeführt. Dies führte zu neuen, selektiven Verbindungen gegenüber der p38- und c-Met-Kinase, die mit zweistellig nanomolaren IC<sub >50</sub>-Werten teilweise hochaktiv sind. Die etablierte Chemie wurde darüber hinaus auch für weitere Kinase- und Metallop-rotease-Inhibitoren eingesetzt, und führte zu strukturell neuartigen und aktiven Verbindungen. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer effizienten und neuen Synthese der kaum beschriebenen und synthetisch schlecht zugänglichen Pyrrolo[2,3-<i>d</i>]thiazole. Dieser ebenfalls Ligand-basierte Ansatz verbindet die für Kinase-Inhibitoren "bevorzugte Struktur" eines Donor-Akzeptor-Motivs mit einem Pyrrol-annelierten Heterocyclus. Für deren variable Synthese kam ebenfalls eine baseninduzierte 5-<i>endo</i>-dig-Cyclisierung in einem Mikrowellen-unterstützen Protokoll zum Einsatz. Hierdurch gelang die Synthese von in 5-Position substituierten Pyrrolo[2,3-d]thiazolen ausgehend von den entsprechenden <i>o</i>-Aminoalkinylthiazolen. Methylen-verbrückte Substituenten in 6-Position konnten durch eine intramolekulare 5-<i>exo</i>-Heck-Cyclisierung auf Basis der gleichen Iodaminothiazol-Vorstufe zugänglich gemacht werden. Weitere Substituenten in 2-Position wurden über Substitution und Kreuzkupplung ermöglicht. Die zuvor unbekannten Fragment-artigen Verbindungen zeigen eine hohe Aktivität in Kinase-Inhibitions-Assays bei niedriger Konzentration und vielversprechende Selektivitäten in einem breiten Selektivitäts-Screening. Eine erste Co-Kristallstruktur eines Pyrrolo[2,3-<i>d</i>]thiazols mit der FA-Kinase wird berichtet.</p>
Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
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Erschienen: | 2011 | ||||
Autor(en): | Koolman, Hannes | ||||
Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
Titel: | Synthese neuartiger N-Heterocyclen als Template für Kinase-Inhibitoren | ||||
Sprache: | Deutsch | ||||
Referenten: | Reggelin, Prof. Dr. Michael ; Schmidt, Prof. Dr. Boris ; Rauh, Prof. Dr. D. | ||||
Publikationsjahr: | 31 Januar 2011 | ||||
Datum der mündlichen Prüfung: | 13 Dezember 2010 | ||||
URL / URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-24120 | ||||
Kurzbeschreibung (Abstract): | <p>Kinasen sind bedeutende Targets für die Entwicklung von Tumortherapeutika. In dieser Arbeit wird die Anwendung Ligand-basierte Methoden zum Design neuartiger Pyrrol-annelierter N-Heterocyclen als Template für Kinase-Inhibitoren beschrieben.Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit <i>ortho</i>-Diaryl-substituierten 5-Ring-Heterocyclen als "privilegierte Strukturmotive". Die in diesem Zusammenhang geplanten 2,3-Diaryl-substituierten 4- und 7-Azaindole, welche eine elektronenziehende Cyano-Substitution in 5-Position tragen waren über bekannte Methoden nach Larock et al. und Cacchi et al. nicht zugänglich. Es wurden daher zwei flexible Syntheserouten entwickelt, die eine variable Derivatisierung mit Aryl-Substituenten in 2- bzw. 3-Position ermöglichten. Eine Syntheseroute basiert auf Indolsynthesen nach Larock et al. Hierbei wurde eine temporäre, elektronenliefernde THP-Schützung der <i>ortho</i>-Iodaminopyridin-Komponente zur effizienten Synthese der Azaindole als notwendig identifiziert. Die zweite Route nutzt eine optimierte Eintopf-Synthese aus 5-<i>endo</i>-dig Cyclisierung/Halogenierung/Schützung zum Aufbau von neuen Templaten für die variable Arylierung in 3-Position. Um die Anwendbarkeit der Synthesestrategie aufzuzeigen wurde eine Struktur-Aktivitäts-Studie mehrerer Verbindungen gegenüber der p38-Kinase und c-Met durchgeführt. Dies führte zu neuen, selektiven Verbindungen gegenüber der p38- und c-Met-Kinase, die mit zweistellig nanomolaren IC<sub >50</sub>-Werten teilweise hochaktiv sind. Die etablierte Chemie wurde darüber hinaus auch für weitere Kinase- und Metallop-rotease-Inhibitoren eingesetzt, und führte zu strukturell neuartigen und aktiven Verbindungen. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer effizienten und neuen Synthese der kaum beschriebenen und synthetisch schlecht zugänglichen Pyrrolo[2,3-<i>d</i>]thiazole. Dieser ebenfalls Ligand-basierte Ansatz verbindet die für Kinase-Inhibitoren "bevorzugte Struktur" eines Donor-Akzeptor-Motivs mit einem Pyrrol-annelierten Heterocyclus. Für deren variable Synthese kam ebenfalls eine baseninduzierte 5-<i>endo</i>-dig-Cyclisierung in einem Mikrowellen-unterstützen Protokoll zum Einsatz. Hierdurch gelang die Synthese von in 5-Position substituierten Pyrrolo[2,3-d]thiazolen ausgehend von den entsprechenden <i>o</i>-Aminoalkinylthiazolen. Methylen-verbrückte Substituenten in 6-Position konnten durch eine intramolekulare 5-<i>exo</i>-Heck-Cyclisierung auf Basis der gleichen Iodaminothiazol-Vorstufe zugänglich gemacht werden. Weitere Substituenten in 2-Position wurden über Substitution und Kreuzkupplung ermöglicht. Die zuvor unbekannten Fragment-artigen Verbindungen zeigen eine hohe Aktivität in Kinase-Inhibitions-Assays bei niedriger Konzentration und vielversprechende Selektivitäten in einem breiten Selektivitäts-Screening. Eine erste Co-Kristallstruktur eines Pyrrolo[2,3-<i>d</i>]thiazols mit der FA-Kinase wird berichtet.</p> |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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Freie Schlagworte: | Heterocyclen, Kinase-Inhibitoren | ||||
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie | ||||
Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 07 Fachbereich Chemie > Clemens-Schöpf-Institut > Fachgebiet Organische Chemie 07 Fachbereich Chemie |
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Hinterlegungsdatum: | 04 Feb 2011 10:00 | ||||
Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:45 | ||||
PPN: | |||||
Referenten: | Reggelin, Prof. Dr. Michael ; Schmidt, Prof. Dr. Boris ; Rauh, Prof. Dr. D. | ||||
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 13 Dezember 2010 | ||||
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