Go to Top

ВІДДІЛ ХІМІЇ ФОСФОРАНІВ

Відділ організований академіком НАНУ Л.М.Марковським в 1973 р. З 1988 р. відділ очолює чл.-кор. НАНУ В.І.Кальченко.  У відділі працює 3 доктора та 8 кандидатів  наук, 10 інженерів, 3 техніка. До складу відділу входить лабораторія медико-білогічних досліджень, якою керує кандидат хімічних наук Роман Васильович Родік.

Завідувач відділу д. х. н., професор, член-кореспондент НАН України Віталій Іванович Кальченко

Співробітники

д. х. н., проф., провідний н. с. Бойко Вячеслав Іванович, д. м. н., проф., ст. н. с. Ярош Олександр Кузьмич, к. х. н., зав. лабораторією Родік Роман Васильович, к. х. н., ст. н. с. Атамась Людмила Іванівна, к. х. н., ст. н. с. Драпайло Андрій Богданович, к. х. н., ст. н. с. Єсипенко Олександр Адольфович, к. х. н., ст. н. с. Матвєєв Юрій Іванович, к. х. н., ст. н. с. Рубан Олександр Володимирович, к. х. н., ст. н. с. Черенок Сергій Олексійович, к. х. н., мол. н. с. Вишневський Сергій Григорович, провідний інженер Денисенко Ольга Миколаївна, інженер І категорії Довгопʼята Лідія Соловеївна, інженер І категорії Тернова Дарина Сергіївна, інженер Борецький Андрій Любомирович, інженер Бретош Катерина Андріївна, інженер Карпусь Андрій Олегович, інженер Поліщук Кирило Анатолійович, інженер Савонік Людмила Мусіївна, інженер Харченко Сергій Григорович, інженер Ямпольська Анна Дмитрівна, технік І категорії Допіра Тетяна Іванівна, технік І категорії Лісова Ганна Олексіївна, технік І категорії Святненко Ганна Степанівна.

Основний науковий напрямок. Пріоритетним напрямком досліджень відділу є супрамолекулярна хімія фосфоровмісних макроциклічних сполук. Дослідження спрямовані на молекулярний дизайн, синтез та вивчення супрамолекулярних взаємодій краун-етерів, каліксаренів, тіакаліксаренів та каліксрезорцинаренів. Метою досліджень є створення високоселективних  рецепторів молекул та йонів, наближених за властивостями до природних   ферментів, та пошук шляхів їх практичного застосування.

Основні наукові розробки. У відділі синтезовані оригінальні типи тривимірних макроциклічних сполук, оптимально передорганізованих для утворення супрамолекулярних комплексів з катіонами металів, аніонами та нейтральними органічними молекулами і біомолекулами, включаючи екологічно небезпечні та біологічно значимі.

В результаті досліджень розроблені нові фосфоровмісні каліксарени, які за ефективністю та селективністю екстракції актинідів, лантанідів, металів платинової групи, технецію (основних компонентів відпрацьованого ядерного палива) на два – три порядки перевищують відомі промислові екстрагенти – триалкілфосфіноксиди, карбамоїлфосфіноксиди, 2-діетилгексилфосфорну кислоту.
Отримано каліксаренфосфонові кислоти, які з рекордною ефективністю та (стерео)селективністю  інгібують лужні фосфатази, впливають на транспорт кальцію в гладеньких м’язах, інгібують полімеризацію фібрину що відкриває шляхи створення нових лікарських препаратів (спільно з Інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ та Інститутом біохімії ім. О.В. Палладіна НАНУ).

Інноваційні розробки

  • Ефектори біохімічних процесів
  • Модулятори кальцієвих насосів клітинних мембран
  • Амфіфільні катіонні каліксарени
  • як бактерициди та промотори експресії генів
  • Каліксарен-фосфіноксиди як комплексоутворювачі актинідів та лантанідів
  • Каліксаренсульфіди та тіоли для зв’язування благородних металів та модифікації поверхні золота
  • Енантіомерно та діастереомерно чисті каліксарени для хіральних технологій
  • Флуоресцентні каліксарени для хемо&біосенсорів

Більш детальна інформація про інноваційні розробки викладена в Буклеті Task Specific Calixarenes for Bio-Medical Research and High Tech Application

 

Сполуки, які ми синтезуємо

  • Бібліотека сполук
  • Каліксаренові білдинг-блоки
  • Хіральні каліксарени
  • Амфіфільні та водорозчинні каліксарени
  • Біоактивні каліксарени
  • Каліксаренові екстрагенти
  • Каліксарени для хемосенсорів
  • Фосфороорганічні сполуки
  • Ізоціанати

Ми можемо виконати замовний синтез таких сполук від міліграмових до кілограмових кількостей на обладнанні нашої KILOLAB

Міжнародні проекти

  • 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 металл-органические 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, свъязывания и транспорта биомолекул»
  • НАНУ-РФФИ «Разработка принципов конструирования каликсареновых рецепторов биологически важных молекул и ионов»

Вибрані публікації

Монографії та розділи в монографіях:

  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.

Огляди:

  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.

Статті:

  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.