Go to Top
Institute of organic chemistry NAS of Ukraine

ОТДЕЛ ХИМИИ ФОСФОРАНОВ

Отдел организован академиком НАНУ Л.Н.Марковским в 1973 г. С 1988 г отдел возглавляет чл.-корр. НАНУ В.И.Кальченко.  В отделе работает 3 доктора, 8 кандидатов  наук, 10 инженеров, 3 техника. В состав отдела входит лаборатория медико-биологических исследований, которую возглавляет кандидат химических наук Роман Васильевич Родик.

Kalchenko_site

Заведующий отделом д.х.н., профессор, член-корреспондент НАН Украины Виталий Иванович Кальченко

Сотрудники

д. х. н., проф., ведущий н. с. Бойко Вячеслав Иванович, д. м. н., проф., ст. н. с. Ярош Александр Кузьмич, к. х. н., зав. лабораторией Родик Роман Васильевич, к. х. н., ст. н. с. Атамась Людмила Ивановна, к. х. н., ст. н. с. Драпайло Андрей Богданович, к. х. н., ст. н. с. Есипенко Александр Адольфович, к. х. н., ст. н. с. Матвеев Юрий Иванович, к. х. н., ст. н. с. Рубан Александр Владимирович, к. х. н., ст. н. с. Черенок Сергей Алексеевич, к. х. н., м. н. с. Вишневский Сергей Григорьевич, ведущий инженер Денисенко Ольга Николаевна, инженер І категории Долгопятая Лидия Соловеевна, инженер І категории Терновая Дарья Сергеевна, инженер Борецкий Андрей Любомирович, инженер Бретош Екатерина Андреевна, инженер Карпусь Андрей Олегович, инженер Полищук Кирилл Анатольевич, инженер Савоник Людмила Моисеевна, инженер Харченко Сергей Григорьевич, инженер Ямпольская Анна Дмитриевна, техник І категории Допира Татьяна Ивановна, техник І категории Лисовая Анна Алексеевна, техник І категории Святненко Анна Степановна.

Приоритетное научное направление. Создание высокоселективных рецепторов молекул и ионов, приближенных по свойствам к природным ферментам, и поиск путей их практического применения.   В отделе синтезированы оригинальные типы трехмерных макроциклических соединений, оптимально предорганизованных для образования супрамолекулярных комплексов с катионами металлов, анионами и нейтральными органическими молекулами и биомолекулами, включая экологически опасные и биологически значимые.

Основные научные разработки. В результате фундаментальных исследований разработаны новые фосфорсодержащие каликсарены, которые по эффективности и селективности экстракции актинидов, лантанидов, металлов платиновой группы, технеция (основных компонентов отработанного ядерного топлива) на два – три порядка превышают известные промышленные экстрагенты – триалкилфосфиноксиды, карбамоилфосфиноксиды,  2-диэтилгексилфосфорную кислоту. На основе разработанных каликсареновых рецепторов совместно с Институтом физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева НАН Украины создан хемосенсор Электронный Нос для определения качества продуктов питания, напитков, парфюмерии, мониторинга окружающей среды.

Получены каликсаренфосфоновые кислоты, которые с рекордной эффективностью и (стерео) селективностью ингибируют щелочные фосфатазы, влияют на транспорт кальция в гладких мышцах, ингибируют полимеризацию фибрина. что открывает пути создания новых типов лекарственных препаратов (совместно с Институтом биоорганической химии и нефтехимии НАНУ и Институтом биохимии имени А.В. Палладина НАНУ).

Инновационные разработки

  • Эффекторы биохимических процессов
  • Модуляторы кальциевых насосов клеточных мембран
  • Амфифильные катионные каликсарены
  • как бактерициды и промоторы трансфекции генов
  • Каликсарен-фосфиноксиды как комплексообразователи актинидов и лантанидов
  • Каликсаренсульфиды и тиолы для связывания благородных металлов и модификации поверхности золота
  • Энантиомерно и диастереомерно чистые каликсарены для хиральных технологий
  • Флуоресцентные каликсарены для хемо & биосенсоров

Более детальная информация об инновационных разработках изложена в Буклете Task Specific Calixarenes for Bio-Medical Research and HighTech Application

Соединения, которые мы синтезируем

  • Библиотека соединений
  • Каликсареновые билдинг- блоки
  • Хиральные каликсарены
  • Амфифильные и водорастворимые каликсарены
  • Биоактивные каликсарены
  • Каликсареновые экстрагенты
  • Каликсарены для хемосенсоров
  • Фосфороорганические соединения
  • Изоцианаты

Мы можем выполнить заказной синтез этих соединений от миллиграммовых до килограммовых количеств на оборудовании нашей KILO LAB.

Международныепроекты

  • INTAS“Stereochemical Non-Rigidity and Photochromism of Four and Five Coordinate Metal Complexes”
  • INTAS  “Allosteric Ionophores”
  • INTAS-UKRAINA “Detection of the Organic Solvents Vapors Using Composite Thin Films Based on Calixarenes and Conductive Polymers”
  • INCO-COPERNICUS “Development of Technologies on Efficient Decontamination of Radioactive Wastes Based on New Organophosphorus Ionophores”
  • STCU “Development and demonstration of high-level waste partitioning technology with the use of phosphorylated calixarenes”
  • STCU «Chiral calixarenes for design of hybrid organic-inorganic metallocomplexing catalysts of asymmetrical reactions”
  • STCU   “Development of chemosensor materials and equipment for detection of toxic substances and pollutants in the environment”
  • STCU   «Phosphorylated calixarenes for selective extraction of actinides from radioactive wastes»
  • STCU-NASU   «Composite calixaren-based sorbents for determination of trace radionuclides in environment»
  • CRDF “Design, synthesis and properties of calixarene based metal-organic materials, calix-MOMs”
  • NASU-CNRS “Task-specific ionic liquids for decontamination of radioactive wastes”
  • NASU-CNRS PICS “Amphiphilic calixarenes for delivery of nucleic acids and peptides”
  • NASU-CNRS GDRI “Supramolecular systems in chemistry and biology”
  • НАНУ-СВ РАН «Молекулярные контейнеры и пористые металлорганические каркасы: развитие супрамолекулярной химии и новые применения»
  • НАНУ-СВ РАН «Супрамолекулярные системы на основе комплексов металлов и макроциклических кавитандов каликс[n]аренов и кукурбит[n]урилов»
  • НАНУ-РФФИ «Функционализированные каликсарены для распознавания, связывания и транспорта биомолекул»
  • НАНУ-РФФИ «Разработка принципов конструирования каликсареновых рецепторов биологически важных молекул и ионов»

Избранные публикации

Монографии и разделы в монографиях:

  1. V.I.Boiko, V.I.Kalchenko, О.А.Esipenko. Chiral Calixarenes. КOMPRINT. Кyiv. 2013
  2. N.A.Vodolazkaya, N.O.Mchedlov-Petrossyan, L.N.Bogdanova, R.V.Rodik, V.I. Kalchenko. The Influence of Aggregates of Calixarenes and Dendrimers on the Protolytic Equilibria of Dyes in Aqueous Solution. – In book «From molecules to functional architecture. Supramolecular interactions» / Edited by V.I. Rybachenko. – Donetsk: East Publisher House, 2013. – 538 p. – P. 49-70.
  3. S.V.Komisarenko, S.O. Kosterin, E.V.Lugovskoy, S.O. Cherenok, V.Yu. Tanchuk, A.I Vovk, V.I.Kalchenko. Synthesis and characterization of calixarene methylene bisphosphonic acids as effectors of biochemical processes.In Book: “LIGANDS: SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND ROLE IN BIOTECHNOLOGY”. Nova Publisher. 2013.
  4. S.V.Komisarenko, S.O.Kosterin, E.V.Lugovskoy, V.I.Kalchenko. Calixarene methylene bisphosphonic acids as promising effectors of biochemical processes. In book: Biochemistry and biotechnology for modern medicine. Publishing House O.M.Moskalenko. Kyiv. 2013.

Обзоры:

  1. Rodik R.V., Boyko V.I., Kalchenko V. I. Calixarenes in bio-medical researches. Current Medicinal Сhemistry. – 2009. – Vol. 16, N 13. – P. 1630-1655.
  2. Cherenok S., Kalchenko V. Phosphorus-containing calixarenes. Topics Heterocyclic Chemistry. – 2009. – Vol. 20. – P. 229-273.
  3. Kalchenko V. Calixarene receptors of environmentally hazardous and bio-relevant molecules and ions. IUPAC. 2008. 80. 1449-1458
  4. Cherenok S., Dutasta J.-P., Kalchenko V. Phosphorus-containing chiral macrocycles. Current Organic Chemistry. 2006. 10. 2307-2331.

Статьи:

  1. T.A. Cheipesh, E.S. Zagorulko, N.O. Mchedlov-Petrossyan, R.V. Rodik, V.I. Kalchenko The difference between the aggregates of short-tailed and long-tailed cationic calix[4]arene in water as detected using fluorescein dyes. Journal of Molecular Liquids. 2014 193. 232–238
  2. T. A. Veklich, A. A. Shkrabak, N. N. Slinchenko, I. I. Mazur, R. V. Rodik, V. I. Boyko V. I. Kalchenko,S. A. Kosterin CALIX[4]ARENE C-90 SELECTIVELY INHIBITS Ca2+,Mg2+_ATPase OF MYOMETRIUM CELL PLASMA MEMBRANE. Biochemistry. 2014. 79. 532 – 540.
  3. A.V. Ruban, A.B. Rozhenko, V.V. Pirozhenko, S.V. Shishkina, O.V. Shishkin, S.O. Cherenok, V.I. Kalchenko. Perfluorophenylcalix[4]arenes: perspective hosts for nucleophilic guests. Synthesis, structure and quantum chemical calculations. Tetrahedron Letters. – 2013. – V. 54. – P. 3496-3499.
  4. E. Ukhatskaya, S. V. Kurkov, M. A. Hjálmarsdóttir, V. A. Karginov, S. E. Matthews, R. V Rodik, V. I. Kalchenko, T. Loftsson. Cationic quaternized aminocalix[4]arenes: cytotoxicity, haemolytic and antibacterial activities. Int. J. Pharm. – 2013. – V. 458. – P. 25-30.
  5. A.O.Karpus, O.A.Yesypenko, L.P.Andronov, V.I.Boyko, Z.V.Voitenko, A.N.Chernega, V.I.Kalchenko.Synthesis and stereochemical configuration of inherently chiral p-tert-butylcalix[4]arene carboxylic acids and their derivatives. J. Incl. Phenom. Macrocycl Chem. – 2013. – V. 77, No 1-4. – P. 175-181.
  6. R.V.Rodik, V.Yu.Malytskyy, V.S.Starova, T.V.Yegorova, A.I.Kysil, O.A.Zaporozhets, Z.V.Voitenko, V.I.Kalchenko. Synthesis, fluorescent properties and aggregation of 2,3-dihydroisoindolenylcalix[4]arenes. J. Incl. Phenom. Macrocycl Chem. – 2013. – V. 77, No 1-4. – Р.343-350.
  7. O.I.Kalchenko, A.Drapailo, S.V.Shishkina, O.V.Shishkin, S.Kharchenko, V.Gorbatchuk, V.Kalchenko. Complexation of thiacalix[4]arene methylphоsphonic and sulfonic acids with amino acids. Supramolecular chemistry. – 2013. – V. 25, No 5. – P. 263-268.
  8. Yu.Matvieiev, V.Boyko, A.Solovyov, S.Shishkina, O.Shishkin, V.Kalchenko, A.Katz. Upper-rim calixarene phosphines consisting of multiple lower-rim OH functional groups: Synthesis and characterization. Supramol. Chem. – 2013
  9. T. A. Cheipesh, E. S. Zagorulko, N. O. Mchedlov-Petrossyan, R. V. Rodik, V. I. Kalchenko. The Difference between the Aggregates of a Short-Tailed and a Long-Tailed Cationic Calix[4]arene in Water as Detected Using Fluorescein Dyes. J. Molecular Liquids. – 2013
  10. Lyudmila V. Tsymbal, Yaroslaw D. Lampeka, Vyacheslaw I. Boyko, Vitaly I. Kalchenko, Oleg V. Shishkin. Ladder-type coordination polymer constructed from two different macrocyclic building units – calix[4]arene tetracarboxylate and hexaazamacrocyclic nickel(II) complex. Cryst. Eng. Comm. – 2013
  11. S.G.Kharchenko, А.B.Drapailo, S.V.Shishkina, О.V.Shishkin, М.D.Karavan, І.V.Smirnov, A.B.Ryabitskii, V.І.Kalchenko. Dibutylphosphinoylmethyloxythiacalix[4]arenes. Synthesis, structure, americium, europium and technetium extraction. Supramolecular Chemistry. – 2013
  12. E. Ukhatskaya, S. V. Kurkov, R. V. Rodik, V. I. Kalchenko, S. E. Matthews, P.Jansook, T. Loftsson. Surface activity and self-aggregation ability of three cationic quaternized aminocalix[4]arenes. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. –  2013. DOI 10.1007/s10847-013-0370-6.
  13. V.V.Trush, S.O.Cherenok, V.Yu.Tanchuk, V.P.Kukhar, V.I.Kalchenko, A.I.Vovk. Calix[4]arene methylenebisphosphonic and hydroxymethylenebisphosphonic acids as inhibitors of protein tyrosine phosphatase 1B. Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2013. – V. 23. – P. 5619-5623.
  14. S.O.Cherenok, O.A.Yushchenko, V.Yu.Tanchuk, I.M.Mischenko, N.V.Samus, O.V.Ruban, Yu.Matvieiev, Yu.A.Karpenko, V.P.Kukhar, A.I.Vovk, V.I.Kalchenko.
  15. Calix[4]arene-α-hydroxyphosphonic acids. Synthesis, stereochemistry and inhibition of glutathione S-transferase. Arkivok. – 2012. – P. 278-298.
  16. A.O.Karpus, O.A.Yesypenko, L.P.Andronov, V.I.Boyko, S.G.Garasevich, Z.V.Voitenko, A.N.Chernega, V.I.Kalchenko. Stereoselective synthesis of enantiomerically pure inherently chiral p-tert-butylcalix[4]arene carboxylic acids. Tetrahedron: Asymmetry. – 2012. – V. 23. – P.1243-1250.
  17. N.O.Mchedlov-Petrossyan, N.A.Vodolazkaya, R.V.Rodik, L.N.Bogdanova, T.A.Cheipesh, O.Yu.Soboleva, A.P.Kryshtal, L.V.Kutuzova, V.I.Kalchenko. The colloidal nature of cationic calix[4]arene aqueous solutions. J. Phys. Chem. C. – 2012. – V. 116. – P. 10245-10259.
  18. Y.I.Matvieiev, Y.A.Karpenko, A.V.Kulinich, A.B.Ryabitskii, V.G.Pivovarenko, S.V.Shishkina,O.V.Shishkin, V.I.Kalchenko. Synthesis of Calixarene-Based Ketocyanine Fluorophores. Tetrahedron Lett. – 2011. – V. 52. – P. 3922-3925
  19. R.V.Rodik, A.S.Klymchenko, N.Jain, S.I.Miroshnichenko, L.Richert, V.I.Kalchenko, Y.Mély. Virus-sized DNA nanoparticles for gene delivery based on micelles of cationic calixarenes. Chem. Eur. J. – 2011. – V.17. – P. 5526-5538.
  20. E.V.Lugovskoy, P.G.Gritsenko, T.A.Koshel, V.I.Kalchenko, S.O.Cherenok, S.V.Komisarenko. Calix[4]arene methylenebisphosphonic acids as inhibitors of fibrin polymerization. FEBS Journal. – 2011. – V. 278. – P. 1244-1251.
  21. P.Nandi, Yu.I.Matvieiev, A.Katz, V.I.Boyko, V.I.Kalchenko. A Comparative Study of Al(III)-Catalyzed MPV Reduction Using Calix[4]arenes as Oxo Ligands: Effect of Bidentate Ketone Binding. J. of Catalysis. – 2011. – V. 284, N 1. – P. 42-49.
  22. V.G.Torgov, G.A.Kostin, T.V.Us, T.M.Korda, O.V.Klimchuk, S.I.Miroshnichenko, K.Suwinska, A.A.Varnek, V.I.Kalchenko. Сalixarenes grafted with Bu2P(O)CH2O binding groups at the narrow rim: synthesis, structure and extraction of heterometallic Ru/Zn complexes. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. – 2011. – Vol. 71. – P. 67-77.
  23. F.Arnaud-Neu, M.Karavan, V.Hubscher-Bruder, I.Smirnov, V.Kalchenko. Novel phosphorylated calixarenes for the recognition of f-elements. J. Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. – 2010. – Vol. 66, No 1-2. – P. 113-123.
  24. Vovk A.I., Kononets L.A., Tanchuk V.Yu., Drapailo A.B., Kalchenko V.I., Kukhar V.P. Thiacalix[4]arene as Molecular Platform for Design of Alkaline Phosphatase Inhibitors. J. Incl. Phenom. Macrocyclic Chem.- 2010. – V. 66, No 3-4. P. 271-277.
  25. A.I.Vovk, L.A.Kononets, V.Yu.Tanchuk, S.O.Cherenok, A.B.Drapailo, V.I.Kalchenko, V.P.Kukhar. Inhibition of Yersinia protein tyrosine phosphatise by calixarene phosphonous and methylenebisphosphonous acids. Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2010. – Vol. 20. – P. 483–487.
  26. A.I.Vovk, L.A.Kononets, V.Yu.Tanchuk, A.B.Drapailo, V.I.Kalchenko, V.P.Kukhar. Thiacalix[4]arene as Molecular Platform for Design of Alkaline Phosphatase Inhibitors. J. Incl. Phenom. Macrocyclic Chem. – 2010. – Vol. 66. – Р. 271–277.
  27. G.A.Kostin, T.V.Us, T.M.Korda, V.G.Torgov, N.V.Kuratieva, S.I.Miroshnichenko, V.I.Kalchenko. Complexation and extraction of non-ferrous metals by calix[n]arene phosphine oxides. J. Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. – 2010. – Vol. 68. – P. 131-137.
  28. Vovk A.I., Kononets L.A., Tanchuk V.Yu, Cherenok S.O., Drapailo A.B., Kalchenko V.I., Kukhar V.I. Inhibition of Yersinia protein tyrosine phosphatase by calixarene phosphonous and methylenebisphosphonous acids. Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2009. – Vol. 20. – P. 483–487.
  29. Kalchenko O.I., Cherenok S.A., Solovyov A.V. Kalchenko V.I. Influence of Calixarenes on HPLC Separation of Benzene or Uracil Derivatives. Chromatographia. – 2009. – Vol. 70. – P. 717-721.
  30. Klyachina M.А., Yesypenkо O.A., Pyrozhenko V.V., Shishkina S.V., Shishkin O.V., Boyko V.І., Kalchenko V.I. Synthesis, optical resolution and absolute configuration of inherently chiral сalixarene carboxylic acids. Tetrahedron. – 2009. –Vol. 65. – P. 7085-7091.
  31. Koshets I.A., Kazantseva Z.I., Belyaev A.E., Kalchenko   V.I. Sensitivity of resorcinarene films towards aliphatic alcohols. Sensors and Actuators. – 2009. – Vol. B 140. – P. 104–108.
  32. Ha J.-M., Katz A., Drapailo A.B., Kalchenko V. I. Mercaptocalixarene-Capped Gold Nanoparticles via Postsynthetic Modification and Direct Synthesis: Effect of Calixarene Cavity-Metal Interactions. J. Phys. Chem. C.- 2009. – Vol. 113.- P. 1137-1142.
  33. Boyko V.I., Yakovenko A.V., Matvieiev Yu.I., Каlchenkо O.I., Shishkin O.V., Shishkinа S.V., Каlchenkо V.I. Regio- and stereoselective 1(S)-camphorsulfonylation of monoalkoxycalix[4]arenes. Tetrahedron. 2008. 64. 7567-7573
  34. Klyachina M.А., Boyko V.І., Yakovenko A.V., Babich L.G., Shlykov S.G., Kosterin S.О., Khilya V.P., Kalchenko V.I. Calix[4]arene N-Сhalconeamides: Synthesis and Influence on Mg2+,АТP-Dependent Са2+ Accumulation in the Smooth Muscle Subcellular Structures. J. Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry. 2008. 60. 131-137.
  35. Rodik R., Rozhenko A., Boyko V., Pirozhenko V., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J., Kalchenko V. Calix[4]arenequinazolinones. Synthesis and structure. Tetrahedron. 2007. 63. 11451-11457.
  36. Notestein J.M., Andrini L.R., Kalchenko V.I., Requejo F.J., Katz A., Iglesia E. Structural Assessment and Catalytic Consequences of the Oxygen Coordination Environment in Grafted Ti-Calixarenes. J.Am.Chem.Soc. 2007. 129. 1123-1131.
  37. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Danylyuk O., Suwinska K., Lipkowski J., Kalchenko V.I. Diastereoselective lower rim(1S)-camphorsulfonylation as the shortest way to the inherently chiral calix[4]arene. Organic Letters. 2007. 9. 1183-1185.
  38. Yakovenko A.V., Boyko V.I., Kalchenko V.I., Baldini L., Casnati A., Sansone F., Ungaro R. N-Linked-peptidocalix[4]arene as enantioselective receptors for amino acid derivatives. J.Org.Chem. 2007. 72. 3223-3231.
  39. Kasyan O., Kalchenko V., Bolte V., Bohmer V. Hydrogen-bonded dimers of a thiacalixarene substituted carbamoylmethylphosphineoxide groups at the wide rim. Chemical Communications. 2006. 1932–1934.
  40. Cherenok S., Vovk A., Muravyova I., Shivanyuk A., Kukhar V., Lipkowski J., Kalchenko V. Calix[4]arene α-Aminophosphonic Acids: Asymmetric synthesis and Enantioselective Inhibition of Alkaline Phosphatases. Organic Letters. 2006. 8. 549-552.