Комплексни съединения с хетероциклени лиганди

Координационните съединения се използват във всяка една област от живота. Това се дължи на факта, че те се получават от взаимодействието на метални йони с органични лиганди. Неограничената възможност от комбинации и модификации, позволява да се получат целенасочено съединения с желани за практиката и химичната технология свойства. Те са в основата на много промишлени и биохимични реакции. Огромната част от химичните процеси протичат чрез образуването на междинни или крайни комплекси. Съвременните технологии, медицината, селското стопанство в голяма степен изискват получаването и използването на различни координационни съединения. Днес броят на металните комплекси, които намират приложение в медицинската практика е огромен. Многообразни са възможностите за тяхното медицинско приложение – като лекарства при лечение, средства за диагностика, специфични реагенти при клинични тестове и др.

В последните десетилетия повече от 70% от всички научни разработки в областта на неорганичната химия са свързани с получаването, изучаването и използването на координационните съединения.

Азотсъдържащите хетероцикли с един, два или три азотни атома притежават разнообразна активност. Част от тези съединения намират широко приложение като лекарствени средства, препарати за растителна защита, аналитични реагенти и др. В литературата са описани методи за синтез и изследване на различни техни свойства.

Хетероцикличните съединения съдържащи азот и сяра като донорни атоми са предпочитани лиганди, тъй като проявяват широк спектър от биологични активности. Синтезират се различни биоактивни хетероциклични съединения, в които тиазоловите бази на Schiff са важни, поради координационната способност на екзоциклен азот, циклична сяра, азот и електроните, присъстващи в пръстена. Поради силната ароматност на пръстенната система, тиазола и заместените тиазоли имат много интересна биологична активност.

Изучаването на процесите в организма, при протичането на които вземат участие и катионите на биометалите имат голямо значение за профилактиката и лечението на редица заболявания. В медицината има цяла разрастваща се област – химиотерапия, която по същество представлява металотерапия. През 1969 г. беше установено, че цис-[Pt(NH3)2Cl2] (Cisplatin) притежава ярко изразени антиканцерогенни свойства. Интересно е, че транс-изомера не притежава такова действие. Въпреки терапевтичните успехи употребата му е възпрепятствана от неговата висока нефро-, ото-, и невротоксичност, еметогенност и наличието на резистентност при редица тумори. Изброените недостатъци на широко използвания препарат Cisplatin дават основание за задълбочено търсене на нови негови аналози. Целта на тези търсения е да бъдат създадени нови химиотерапевтични лекарства с по-широк спектър на действие и намалена токсичност. Счита се, че с промяната на метала и на лигандите могат да се постигнат терапевтични резултати. По тази причина се работи усилено по създаване на некласически метални комплекси – с различни хетероциклени съединения като носещи лиганди, с различна геометрия на молекулата, Pt-комплекси, както и комплекси на други метали – Pd, Ru, Cu, Co, Ni и др.

Координационните съединения със S- и N-съдържащи лиганди се използват при лечението на редица заболявания.

Напоследък съединенията, съдържащи хетероатоми като азот, кислород, сяра, фосфор, както и ароматен пръстен се използват като инхибитори на корозия. Инхибиторната активност на тези молекули се дължи на тяхната адсорбция към металната повърхност, при което се образуват координационни съединения.

Основно значение за практиката имат производните на 2-аминотиазола и 3-амино-1,2,4-триазола. Наличието на цикличен и аминен азотен атом в техните молекули предопределя различна възможност за протониране и свързване на лигандите с йони на преходните метали. 2-Аминотиазола има широка антибактериална активност, използва се като отправна точка за синтеза на много съединения, включително лекарства, биоциди, фунгициди, багрила и катализатори на химични реакции. Биологичната активност на тези съединения може да бъде свързана с тяхната способност да образуват комплекси с метални йони. Антибактериалното, антивирусно и антигъбично свойство се увеличават при комплексообразуването. Преходните метални комплекси на аминотиазоли играят значителна роля във фармацевтичната химия.

--------------
Настоящото учебно помагало е предназначено за студенти и докторанти, Университет “Проф. д-р Асен Златаров” в гр. Бургас:
– специалност “Медицинска химия”, изучаващи дисциплината “Химия на хетероциклените съединения”;
– специалност “Химия за бъдещето”, изучаващи дисциплината “Изчислително моделиране на молекулни системи и фармацевтични препарати”;
– специалност “Информатика и информационни технологии в химията и химичното образование”, изучаващи дисциплината “Структурна неорганична химия”;
– докторанти по докторска програма “Неорганична химия”, изучаващи дисциплината “Структурна химия”.
Помагалото съдържа резултати от квантовохимичното охарактеризиране на комплексни съединения с хетероциклени лиганди.
--------------