Σύνθεση και μελέτη οργανοκασσιτερικών ενώσεων με ετεροκυκλικά παράγωγα και φάρμακα
Authors: Κουρκουμέλης Νικόλαος 
Published: August 2021

Στη παρούσα διατριβή μελετούμε σύμπλοκες ενώσεις οργανοκασσιτερικών (IV) ενώσεων καθώς και ενώσεων του Sn(IV) και Sn(II) με ετεροκυκλικές αζωτούχες ενώσεις και φάρμακα. Η διατριβή αποτελείται από τρεις κύριες ενότητες, τη Γενική Εισαγωγή (κεφάλαια 1-7), τα Αποτελέσματα - Συζήτηση (κεφάλαια 8-11), και το Πειραματικό Μέρος (κεφάλαιο 12). Στη Γενική Εισαγωγή, αναλύονται δύο βασικές τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν: η φασματοσκοπία Mossbauer και η θεωρητική υπολογιστική μελέτη. Η φασματοσκοπία Mossbauer χρησιμοποιείται στον χαρακτηρισμό ενώσεων του κασσιτέρου. Η ερμηνεία των πειραματικών δεδομένων οδηγεί σε συμπεράσματαγια την οξειδωτική κατάσταση του μετάλλου, τον αριθμό ένταξης, τον τύπο και τη γεωμετρία ένταξης των υποκαταστατών. Επίσης, η μελέτη σε πολλαπλές θερμοκρασίες δίνει πληροφορίες για τη συνοχή της δομής του κρυσταλλικού πλέγματος και την ύπαρξη δεσμών υδρογόνου. Η τεχνική είναι ιδιαίτερα χρήσιμη ειδικά όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα κρυσταλλογραφικά δεδομένα. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί χρησιμοποιούνται κυρίως στην ερμηνεία πειραματικών δεδομένων αλλά και ως συμπληρωματική τεχνική. Οι πληροφορίες που παρέχουν σχετίζονται με τη γεωμετρία, τη σχετική σταθερότητα και τις ηλεκτρονιακές ιδιότητες των υπό μελέτη ενώσεων. Τα επόμενα κεφάλαια σχετίζονται με τις εφαρμογές και τη βιολογική δράση του κασσιτέρου και των οργανοκασσιτερικών ενώσεων. Οργανοκασσιτερικές ενώσεις χρησιμοποιούνται ευρέως ως βιοκτόνα, καταλύτες και PVC σταθεροποιητές. Σε ότι αφορά τη βιολογική δράση ο κασσίτερος στην ανόργανη ή την οργανική μορφή του συγκεντρώνεται στο θύμο αδένα όπου μετατρέπεται σε αντικαρκινικό παράγοντα εισχωρώντας στο λυμφατικό σύστημα. Οι βιολογικές ιδιότητες των οργανοκασσιτερικών ενώσεων έχουν μελετηθεί εκτεταμένα. Τα καλύτερα αποτελέσματα ελήφθησαν από τα συμπλοκοποιημένα οργανοκασσιτερικά παράγωγα τα οποία παρουσιάζουν σημαντική αντινεοπλαστική δράση, κυρίως κατά της λευχαιμίας. Στις περισσότερες περιπτώσεις το αρχικό διοργανοκασσιτερικό διαλογονίδιο και ο ελεύθερος υποκατάστατης ήταν ανενεργό και το γεγονός αυτό οδήγησε στο συμπέρασμα πως η δραστικότητα ήταν λειτουργία του συμπλόκου. Σημαντική προσπάθεια έχει γίνει στη μελέτη των οργανοκασσιτερικών * ενώσεων με υποκαταστάτες στους οποίους τα άτομα δότες είναι το άζωτο. Η μελέτη των συμπλοκών αυτών είναι χρήσιμη και στην κατανόηση της αλληλεπίδρασης με το DNA. Ειδικά για την περίπτωση των διοργανοκασσιτερικών ενώσεων, πιθανότατα η δραστικότητα τους να καθορίζεται από τη φύση της ομάδας RsSn, αφού οι δεσμοί SnX (Ο, Ν, S) υδρολύονται πολύ εύκολα σε υδατικά διαλύματα και έτσι τα διοργανοκασσιτερικά παράγωγα αποδίδουν πια ανάλογες υδρολυμένες ομάδες R.2Sn(IV), οι οποίες θεωρούνται υπεύθυνες για την αντικαρκινική δραστικότητα. Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια παρατηρήθηκε σημαντική αντικαρκινική δραστικότητα δι- και τριοργανοκασσιτερικών ενώσεων με υποκαταστάτες που περιέχουν τη καρβοξυλική ομάδα. Τέτοιες ενώσεις αποτελούν και τα μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρματα στα οποία γίνεται εκτενής αναφορά στο κεφάλαιο 5. Ησυμπλοκοποίηση των μορίων αυτών είναι πιθανό να οδηγήσει σε ενώσεις με αυξημένη βιολογική δράση. Επίσης, αναφέρονται οργανοκασσιτερικές ενώσεις με ετεροκυκλικά παράγωγα και φάρμακα που έχουν δημοσιευθεί στη διεθνή βιβλιογραφία καθώς και σύμπλοκα άλλων μεταλλοϊόντων με τους ίδιους υποκαταστάτες που μελετήθηκαν στη διατριβή. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων. Σε μια γενική θεώρηση, ο κασσίτερος συνήθως εμφανίζει αριθμό ένταξης 5 ή 6 και η γεωμετρία των δομών είναι τύπου τριγωνικής διπυραμίδας ή οκταεδρική. Σε ορισμένες περιπτώσεις η γεωμετρία γύρω από το μεταλλικό ιόνείναι τετραεδρική και ο αριθμός ένταξης 4. Το γεγονός αυτό φαίνεται να συνδέεται με φαινόμενα στερικής παρεμπόδισης καθώς παρουσιάζεται σε ενώσεις με ομάδες φαινυλίων. Η προτιμητέα γεωμετρία ένταξης για τα διοργανοκασσιτερικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων είναι η cis και trans οκταεδρική και του τύπου τριγωνικής διπυραμίδας. Παραμορφώσεις από τις ιδανικές γεωμετρίες παρουσιάζονται στην πλειονότητα των περιπτώσεων. Η υδρόλυση των διοργανοκασσιτερικών ενώσεων, αποτελεί παράγοντα καθοριστικής σημασίας καθώς οδηγεί σε σταθερά σύμπλοκα του τύπου distannoxane με κύριο χαρακτηριστικό τον κεντρικό τετραμελή δακτύλιο (SnO)2. Η δομή ενώσεων του τύπου αυτού επιλύθηκε με κρυσταλλογραφίες τεχνικές. Στο τρίτο μέρος, το Πειραματικό, αναφέρεται αναλυτικά η μέθοδος σύνθεσης των συμπλοκών ενώσεων και οι πειραματικές τεχνικές που εφαρμόσθηκαν για την ανάλυση και τον χαρακτηρισμό τους.