Zakład Chemii Heteroorganicznej

Tematyka badawcza Zakładu obejmuje następujące dziedziny:

• Chemia, stereochemia i chemia bioorganiczna organicznych związków siarki, fosforu i, w mniejszym zakresie, selenu i telluru oraz ich zastosowanie w katalizie.
• Zastosowanie związków heteroorganicznych w asymetrycznej syntezie oraz w syntezie totalnej związków naturalnych i biologicznie czynnych.
• Biokataliza w chemii heteroorganicznej.
• Chemia nowych materiałów.

W skład Zakładu wchodzi pięć grup badawczych, z których dwie są formalnie wydzielone: „Laboratorium Stereochemii”, kierowane przez prof. dr hab. Józefa Drabowicza i „Laboratorium Chemii Metalo- i Metaloidoorganicznej”, kierowane przez prof. dr hab. Piotra Bałczewskiego. Trzy pozostałe nieformalne grupy kierowane są przez prof. dr hab. Mariana Mikołajczyka, prof. dr hab. Piotra Kiełbasińskiego i doc. dr hab. Wandę H. Midurę. Wszystkie te grupy ściśle ze sobą współpracują w ramach Zakładu i uczestniczą we wszystkich dziedzinach badań opisanych powyżej.

W skład Zakładu wchodzi pięć grup badawczych, z których dwie są formalnie wydzielone: „Laboratorium Stereochemii”, kierowane przez prof. dr hab. Józefa Drabowicza i „Laboratorium Chemii Metalo- i Metaloidoorganicznej”, kierowane przez prof. dr hab. Piotra Bałczewskiego. Trzy pozostałe nieformalne grupy kierowane są przez prof. dr hab. Mariana Mikołajczyka, prof. dr hab. Piotra Kiełbasińskiego i doc. dr hab. Wandę H. Midurę. Wszystkie te grupy ściśle ze sobą współpracują w ramach Zakładu i uczestniczą we wszystkich dziedzinach badań opisanych powyżej.

Prace w dziedzinie stereochemii związane są z nowymi asymetrycznymi i stereoselektywnymi syntezami organicznych związków fosforu i siarki, w których te atomy są centrami stereogenicznymi. Obok klasycznych chemicznych metod syntezy tych związków, zastosowanie biokatalizatorów (enzymów i surowych preparatów komórkowych) jest bardzo ważnym i szybko rozwijającym się kierunkiem badawczym, umożliwiającym syntezę chiralnych, nieracemicznych związków heteroorganicznych, niedostępnych na innych drogach. Optycznie czynne substraty heteroorganiczne stosowane są w syntezie nowych chiralnych katalizatorów i ligandów dla chemii metaloorganicznej oraz w asymetrycznej syntezie różnych związków biologicznie czynnych, takich jak chiralne kwasy amino fosfonowe i cyklopropany o właściwościach biologicznych. Reagenty zawierające fosfor, siarkę i selen są stosowane jako ważne substraty w syntezie biologicznie aktywnych produktów naturalnych. W ten sposób dokonano syntezy serii antybiotyków cyklopentanoidowych i różnorodnych leków, takich jak metylenomycyny, sarkomycyna, rosaprostol, neplanocyna, prostaglandyny i ich pochodne. Inną dziedziną jest synteza dendrymerów heteroorganicznych stosowanych jako leki bądź nośniki leków.

Chemia nowych materiałów obejmuje badania nad połączeniami politiofenowymi oraz, przy zastosowaniu oryginalnej, opracowanej w Zakładzie metody, nad syntezą wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych i heteroaromatycznych jako potencjalnych substratów dla organicznej elektroniki molekularnej, związków biologicznie czynnych oraz katalizatorów metaloorganicznych.

1. J. Drabowicz, D. Krasowska, J. Chrzanowski, A.Zając, “Chirality of Hypervalent Chalcogenuranes”, Curr. Org. Chem, 2016, 20, 146-154.
2. M. Koprowski, P. Bałczewski, K. Owsianik, E. Różycka-Sokołowska,, “Total synthesis of (±)-epithuriferic acid methyl ester via Diels-Alder reaction”, Org. Biomol. Chem. 2016, 14, 1822 – 1830.
3. B. Łukasik, W. Perlikowska, R. Żurawiński, M. Mikołajczyk,, „Synthesis of Enantiomerically Pure Stereomers of Rosaprostol”, J. Org. Chem. 2015, 80, 9798–9802.
4. W. H. Midura, J. Krysiak,, „Highly asymmetric cyclopropanation with  two sulfinyl auxiliaries”, Chirality 2015, 27, 816–819.
5. M. Rachwalski, Z. Wujkowska, S. Leśniak, P. Kiełbasiński, “Highly efficient asymmetric aziridination of unsaturated aldehydes promoted by chiral heteroorganic catalysts”, ChemCatChem 2015, 7, 3589-3592.
6. J. Pecyna, A. Jankowiak, D. Pociecha, P. Kaszyński, „o-Carborane derivatives for probing molecular polarity effects on liquid crystal phase stability and dielectric behavior”, J. Mater. Chem. C. 2015, 3, 11412—11422.
7. B. Łukasik, M. Mikołajczyk, G. Bujacz, R. Żurawiński, „Synthesis and absolute configuration of both enantiomers of 4,5-dihydro-3-(formyl)cyclopent-2-enone acetonide as a new chiral building block for prostanoid synthesis”, Org. Biomol. Chem.  2015, 13 , 807-816.
8. S. M. Mignani, M. Bryszewska, B. Klajnert-Maculewicz, M. Zabłocka, J.-P. Majoral,, „Advances combination therapies based on nanoparticles for efficacious cancer treatment: an analytic report”, Biomacromolecules  2015, 16, 1-27.
9. P. Bałczewski, J. Skalik, P. Uznański, D. Guziejewski, W. Ciesielski,, “Use of isomeric, aromatic dialdehydes in synthesis of photoactive, positional isomers of higher analogs of  o-bromo(hetero)acenaldehydes”, RSC Adv. 2015, 5, 24700–24704.
10. D. Krasowska, J. Chrzanowski, J. Drabowicz, “Heterocycles with a stereogenic phosphorus or sulfur atom derived from aminoalcohols or aminonaphthols”, Adv. Heterocycl. Chem. 2015, 117, 179-259.
11. G. Salamończyk, “Efficient synthesis of water-soluble, phosphonate-terminated polyester dendrimers”, Tetrahedron Lett. 2015, 56, 7161-7164.
12. E. Krawczyk, M. Koprowski, G. Mielniczak, K. Owsianik, „Asymmetric Synthesis of 5,7-O-Dimethyleucomols via Enantioselective  Oxidation of Enol Phosphates”, Tetrahedron: Asymmetry 2015, 26, 876–883.
13. B. Bujnicki, J. Drabowicz, M. Mikołajczyk, „Acid catalyzed alcoholysis of sulfinamides: unusual stereochemistry, kinetics and a question of mechanism involving sulfurane intermediates and their pseudorotation”, Molecules 2015, 20, 2949-2972.
14. R. Biczak, B. Pawłowska, P. Bałczewski, P. Rychter,, “The role of the anion in the toxicity of imidazolium ionic liquids”, J. Hazard. Mat.  2014, 274, 181-190.
15. P. Kiełbasiński, J. Łuczak, T. Cierpiał, J. Błaszczyk, L. Sieroń, K. Wiktorska, K. Lubelska, M. Milczarek, Z. Chilmończyk,, “New enantiomeric fluorine-containing derivatives of sulforaphane: synthesis, absolute configurations and biological activity”, Eur. J. Med. Chem. 2014, 76, 332-342.
16. M. Mikina, M. Mikołajczyk, „The sila-Pummerer reaction of γ-silyl substituted cycloalkanonyl sulfoxides: the first examples and a new approach to 3-substituted cycloalk-2-enones”, Tetrahedron Lett.  2014, 55, 3954-3956.
17. M. Rachwalski, S. Kaczmarczyk, S. Leśniak, P. Kiełbasiński,, “Highly efficient asymmetric Simmons-Smith cyclopropanation promoted by chiral heteroorganic aziridinyl ligands”, ChemCatChem 2014, 6, 873-875.
18. P. Kiełbasiński, M. Rachwalski, S. Kaczmarczyk, S. Leśniak, “Polydentate chiral heteroorganic ligands/catalysts – impact of particular  functional groups on their activity in selected reactions of asymmetric synthesis”, Tetrahedron: Asymmetry 2013, 24, 1417-1420.
19.  W. H. Midura, J. Krysiak, A. Rzewnicka, A. Supeł, P. Łyżwa, A. M. Ewas, “Asymmetric synthesis of conformationally constrained L-AP4 analogues using chiral sulfinyl auxiliary”, Tetrahedron 2013, 69, 730-737.
20. P. Łyżwa, J. Błaszczyk, L. Sieroń, M. Mikołajczyk    “Asymmetric synthesis of structurally diverse aminophosphonic acids using enantiopure N-p-toluenesulfinyl cinnamaldimines as reagents”, Eur. J. Org. Chem. 2013, 2106-2115.
21. L. Madalińska, M. Kwiatkowska, T. Cierpiał, P. Kiełbasiński:, “Investigations of enzyme catalytic promiscuity: the first attempts at a hydrolytic enzyme-promoted conjugate additions of nucleophiles to α,β-unsaturated sulfinyl acceptors”, J. Mol. Catal. B: Enzym. 2012, 81, 25-30.
22. A. Bodzioch, B. Marciniak, E. Różycka-Sokołowska, J. K. Jeszka, P. Uznański, S. Kania, J. Kuliński, P. Bałczewski:, “Synthesis and Optoelectronic Properties of Hexahydroxylated 10-O–R Substituted Anthracenes via a New Modification of the Friedel-Crafts Reaction Using O-Protected ortho-Acetal Diarylmethanols”, Chem. – Eur. J. 2012, 18, 4866-4876.
23. M. Mikołajczyk, J. Łuczak, L. Sieroń, M. W. Wieczorek: “Stereoselective synthesis of enantiomeric tetramethylammonium 2-oxo-thio-1,3,2-oxazaphosphorinanes as key precursors to structurally diverse chiral derivatives”. Tetrahedron  2012, 68, 126-132.
24. S. Kaczmarczyk, M. Kwiatkowska, L. Madalińska, A. Barbachowska, M. Rachwalski, J. Błaszczyk, L. Sieroń, P. Kiełbasiński:, “Enzymatic synthesis of enantiopure precursors of chiral bidentate and tridentate phosphorus catalysts”., Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 2446-2454.
25. M. Kwiatkowska, G. Krasiński, M. Cypryk, T. Cierpiał, P. Kiełbasiński:, “Lipase-mediated stereoselective transformations of chiral organophosphorus P-boranes revisited: revision of the absolute configuration of alkoxy(hydroxymethyl)phenyl-phosphine P-boranes”. , Tetrahedron: Asymmetry 2011, 22, 1581-1590.
26. W. Perlikowska, M. Mikołajczyk:, “A new and concise approach to enantiomers of phytoprostane B1 type II”. , Tetrahedron: Asymmetry, 2011, 22, 1767-1771.
27. E. Krawczyk, K. Owsianik:, „An unusual regiochemistry of reactions of cyclohexenylphosphonate bearing β-ethoxycarbonyl group with aldehydes”.   , Tetrahedron 2011, 67, 1938-1947.
28. G. Salamończyk:, “Synthesis of dendrimers, trimesic acid derivatives”. , Tetrahedron Lett. 2011, 52, 155-158.
29. P. Bałczewski A. Bodzioch, E. Różycka-Sokołowska, B. Marciniak, P. Uznański:, „A new one-pot transformation of the O-protected diarylmethanols to nitrogen containing fused aromatic hydrocarbons as potential materials for organic electronic devices (OFETs and OLEDs)”.  , Chem.- Eur. J. 2010, 16, 2392-2400.
30. M. Zabłocka, A. Hameau, A.-M. Caminade, J.-P. Majoral:, „Cage-like” phosphines. Design, and catalytic properties.”, Adv. Synth. Catal. 2010, 352, 2341-2358.
31. P. Łyżwa, M. Mikołajczyk:, „Asymmetric synthesis of aminophosphonic acids mediated by chiral sulfinyl auxiliaries”. , Pure Appl. Chem. 2010, 82, 577-582.
32. R. Żurawiński, M. Mikina, M. Mikołajczyk:, “Stereocontrolled synthesis of enantiopure anticancer cyclopentenone prostaglandin analogues (-) and (+)-TEI 9826”. , Tetrahedron: Asymmetry 2010, 21, 2794-2799.
33. J. Krysiak, W. H. Midura, W. Wieczorek, L. Sieroń, M. Mikołajczyk:, „Constrained cycloalkyl analogues of glutamic acid: stereocontrolled synthesis of (+)-2- aminobicyclo[3.1.0]hexane-2,6-dicarboxylic acid (LY354740) and its 6-phosphonic  analogue”. , Tetrahedron: Asymmetry 2010, 21, 1486-1493.
34. J. Drabowicz, D. Krasowska, A. Łopusiński, C. V. Stevens, T. S. A. Heugeberth:, „Cyclic tri and pentavalent amidoesters and diamides with a stereogenic phosphorus atom   in asymmetric synthesis. Part I: Stoichiometric reagents”. , Current  Organic Chemistry 2010, 14, 483-499.