<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Gradivo ID="128374" NadgradivoID="0" NRID="13119781" OceID="0" DomainUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/" IzpisPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&amp;id=128374" StOgledov="1999" StPrenosov="294" StOcen="0" VsotaOcen="0" DatumIzvoza="2026-05-03 21:22:42" OcenaSkupna="0" StPodgradiv="0" StudijskiProgramEvsID="1000381" JeIndeksirano="0" JeVecAvtorjev="0" DovoliZahtevkeZaDostop="0">
  <PID Url="http://hdl.handle.net/20.500.12556/RUL-128374">20.500.12556/RUL-128374</PID>
  <Naslov>Sinteza in optimizacija aromatsko substituiranih nesimetričnih 1,2,4,5-tetraoksanov in peroksi-BODIPY analogov</Naslov>
  <Podnaslov></Podnaslov>
  <TujJezik_Naslov>Synthesis and optimization of aromatically substituted 1,2,4,5-tetraoxanes and peroxy-BODIPY analogs</TujJezik_Naslov>
  <TujJezik_Podnaslov></TujJezik_Podnaslov>
  <Opis>V doktorskem delu smo predstavili nova spoznanja in poti sinteze s področja spiro fenil 
substituiranih  1,2,4,5-tetraoksanov  (TO)  ter kemijo organskih peroksidov razširili na BODIPY 
barvila ter s kristalografsko študijo okarakterizirali nove interakcije hidroperoksidnih skupin. Z 
In silico študijo smo ovrednotili spiro fenil substituirane tetraoksane kot potencialne biološko 
aktivne spojine za zdravljenje tuberkuloze.  
Raziskali smo  peroksidacijo  benzaldehid  v gem-dihidroperokside (DHP)  z  vodikovim 
peroksidom z namenom njihove nadaljnje pretvorbe v biološko aktivne aril-substituirane TO. 
Razvili smo postopek peroksidacije deaktiviranih  benzaldehidov  z  elektron  privlačnimi 
substituenti in s pomočjo kislinske katalize pretvorili benzaldehide z nitro, trifluorometilno in 
ciano  substituenti  na  p-  in  m-pozicijah  v  gem-dihidroperokside  (DHP).  Za  peroksidacijo  je 
potreben presežek koncentriranega peroksida, povišana temperatura 40 °C, ter reakcijski čas 
24  ur.  V  reakciji  nastajajo  tudi  hidroperoksi  alkoholi  in  polimerne  oblike  peroksidnih  spojin. DHP  smo  pripravili  z  2−56  %  pretvorbami.  Zaradi  nestabilnosti  jih  nismo  izolirali  ampak direktno uporabili  za  sintezo  nesimetričnih aril-substituiranih spiro TO s 4-metilcikloheksanonom. V kislinsko katalizirani ciklizaciji smo jih z zmernimi izkoristki 19−32 % 
pretvorili  v  nesimetrične  fenil-substituirane  tetraoksane.  Nadalje  smo  raziskali  selektivnost 
sinteze TO glede na vrstni red peroksidacije in ciklizacije, saj lahko v DHP najprej pretvorimo 
cikloheksanon  ali  benzaldehid.  Ugotovili  smo,  da  so  boljši  izkoristki  pri  predhodni  prevorbi 
cikloheksanona  v  DHP  in  sledeči  ciklizaciji  z  benzaldehidom.  Razen  v  primeru  uporabe 
benzaldehidov z elektron-privlačnimi substituentami, kjer pa je potrebno vrstni red zamenjati. 
Poleg tega smo raziskali optimizacijo pogojev sinteze in detajlno analizo razporeditve produktov kislinsko katalizirane ciklizacije DHP in benzaldehida. Optimalna količina kisline, pri kateri je nesimetrični spiro TO nastal s 30 % izkoristkom je bila 0,1 ekv. pri temperaturi 0 °C. Ugotovili smo, da ima substituent na aromatskem obroču močan vpliv na izkoristek reakcije z linearno  povezavo  med  izkoristki  in  pKa  ter  substitucijskimi  konstantami  iz  Hammettove korelacije z dobro korelacijo (R2 je 0,992 za pKa oz. 0,996 za σ+). Pokazalo se je, da mora vlogo dihidroperoksida  v  reakciji  ciklizacije  prevzeti  karbonilna  spojina  takrat,  kadar  je  pK(BH+) benzaldehida nižji od −8,13. Raziskali smo občutljivost pripravljenih tetraoksanov na kislinsko in  bazično  hidrolizo  ter  ugotovili,  da  so  tetraoksani  z  elektron  privlačnimi  substituenti  na fenilnem  obroču  na  kislinski  razpad  odporni,  elektron  donorske  skupine  na  aromatu  pa  v kislem  promovirajo  Dakinovo  oksidacijo  do  fenolov  in  ketonov.  Elektronski  učinek substituenta na bazični razpad ni imel vpliva in je v obeh primerih nastal 4-metilcikloheksanon in derivat benzojske kisline. Ugotovili smo, da dodatek koncentriranega vodikovega peroksida v  reakcijo  ciklizacije  DHP  in  benzaldehida  poveča  izkoristek  iz  26  %  na  53  %  pri  dodanem štirikratnem ekvivalentu vodikovega peroksida.   
V  sklopu  strukturne  študije  gem-dihidroperoksidov  smo  pripravili  nove  tri  nove  DHP  z 
strukturno  določenimi  funkcionalnimi  skupinami,  ki  omogočajo  tvorbo  vodikovih  vezi  s 
hidroperoksidno  skupino.  Okarakterzirali  smo  do  sedaj  še  neznane  interakcije  med 
hidroperoksidno  skupino  in  nitro,  hidroksi  ter  karboksilno  skupino.  Ugotovili  smo,  da  je 
hidroperoksidna  skupina  dober  akceptor  in  donor  vodikovih  vezi.  Hidroksilna  skupina  je 
delovala  le  kot  akceptor  vodikovih  vezi  z  dvema  hidroperoksidnima  skupinama  sosednje 
molekule asimetrične enote. Karboksilna skupina je delovala kot akceptor in donor vodikovih 
vezi in se je v asimetrični enoti povezovala še z dvema sosednjima molekulama, medtem ko je 
nitro skupina le akceptor vodikovih vezi.  
Z in silico študijo smo raziskali in ovrednotili spiro fenil substituirane TO kot potencialne 
biološko aktivne spojine za bakterijo M. tuberculosis. Molekule so bile sestavljene iz vezavnega 
dela in toksičnega dela med seboj povezana s povezovalcem. Molekule smo sidrali na izbrano 
tarčo citidin kinazo Rv1712 za katero smo s poravnavo aminokislinskega zaporedja ugotovili, 
da  v  človeškem  genomu  nima  analoga  (enakost  aminokislinskega  zaporedja  je  21,5  %  in 
podobnost  36,4  %).  V  aktivno  mesto  smo  najprej  ločeno  sidrali  15  izomerov citidin-5&#039; 
monofosfata  in  fenil  substituiranih  tetraoksanov  z  različnimi  skupinami  na  aromatskem 
obroču. Iz najboljših zadetkov smo pripravili himerne molekule ter z analizo vezavnih interakcij 
protein-ligand ugotovili, da bi bili tetraoksani lahko primerne biološko aktivne molekule, saj je 
izračunana konstanta vezanja najboljšega kandidata K7 v vezavni žep Rv1712 9,8 μM.  
Borovi  peroksidi  so  zaradi  nestabilnosti  redka  in  precej  slabo  raziskana  skupina  spojin. 
Ugotovili smo, da lahko z uporabo bor-vsebujočih barvil BODIPY pripravimo stabilne borove 
perokside  z  zmernimi  do  dobrimi  izkoristki  in  s  tem  povežemo  senzorske  lastnosti  BODIPY 
barvil z redoks lastnostmi peroksidne skupine. Razvili smo metodo za sintezo peroksi-BODIPY 
derivatov  s  TMSOTf  posredovano  aktivacijo  centra  BF.  Ugotovili  smo,  da  uporaba  metoksi 
derivatov BODIPY (BFOMe) poveča izkoristek. Pripravili smo analoge s  tBuOO−, oktilOO− ter 
hidroperoksidno skupino vezano na borov atom v BODIPY. Pripravili smo tudi dva primera do 
sedaj  še  nepoznanih  borovih  diperoksidov  s  strukturnim  elementom  B(OOR)2.  Di  terc-butil-
BODIPY  smo  pripravili  z  31  %  izkoristkom, spiro  tetraoksan-BODIPY  derivat  pa  z  10  % 
izkoristkom.  Spojine  smo  okorakterizirali  s  ciklično  voltametrijo,  določili  njihove 
spektroskopske lastnosti in jim strukturo določili tudi z rentgensko kristalografijo.</Opis>
  <TujJezik_Opis>The aim of this work is to introduce some new synthetic routes and insights into spiro phenyl-
substituted  1,2,4,5-tetraoxanes,  insights  from  extending  the  chemistry  of  organic  peroxides 
to the BODIPY scaffold and crystallographic studies of interactions of dihydroperoxide groups. 
In  silico  studies  of  spiro  phenyl-substituted  tetraoxanes  provided  new  bases  for  potential 
biologically active compounds against tuberculosis. 
We  inestigated  peroxidation  of  benzaldehyde  derivatives  to  dihydroperoxides  (DHP)  with 
hydrogen peroxide and their transformation into potentially biologically active aryl-
substituted 1,2,4,5-tetraoxanes (TO). A new synthetic route for the acid-catalyzed 
peroxidation  of  deactivated  benzaldehydes  with  electron-withdrawing  groups  has  been 
developed that enabled preparation of DHP  from benzaldehydes with nitro, trifluoromethyl 
and  cyano  groups  at  p-  and  m-positions.  Large  access  of  hydrogen  peroxide  is  required  for 
peroxidation, as well as elevated temperature and long reaction times. DHPs were prepared 
with 2−56 % conversions, while hydroperoxy alcohols and polymeric peroxy compounds were 
formed as byproducts. The products were not isolated due to their instability, but were used 
directly in a cyclization reaction with 4-methylcyclohexanone to give non-symmetric phenyl-
substituted TO with 19−32 % yields. The results suggest that the peroxidation and the order 
of  cyclization  reaction  strongly  affect  the  yield  of  TO.  When  benzaldehydes  with  electron 
donating groups are used it is preffered that the DHP is prepared from a carbonyl compound 
to  have  better  yield  of  TOs,    and  vice  versa  for  benzaldehydes  with  electron  withdrawing 
groups. Optimum conditions for the cyclization reaction between DHP and benzaldehyde were 
determined to be 0.1 equivalents of acid catalyst and 0 °C, with non-symmetric TO formed in 
30 % yield. The substituent on the benzaldehyde also strongly influences the yield of TO and 
linear  corelations  with  pKa  and  σ+  were  observed  (R2  for  pKa=  0,992  and  0,996  for  σ+).  We have  shown  that  when  pKa(BH+)  of  the  substituted  benzaldehyde  is  lower  than  −8.13,  the 
benzaldehyde  needs  to  take  the  role  of  DHP  in  the  cyclization  reaction.  The  hydrolysis 
sensitivity study on phenyl substituted tetraoxanes shows that TO with electron-withdrawing 
groups is resistant to acid hydrolysis while electron-donating groups promote Dakin oxidation 
to phenols and ketones. The electronic effects of substituents did not affect hydrolysis under 
basic conditions, with lactone and benzoic acid being the major products of the decomposition 
of both, TO with electron-withdrawing and electron-accepting groups. We also found that the 
addition of hydrogen peroxide to the cyclization reaction of DHP and benzaldehyde increased 
the yield of TO from 26 to 53 %.  
Within the structural study, three new DHP derivatives with structurally defined side groups 
were prepared and their  hydrogen bonding  ability with the hydroperoxide group was 
characterized. The interactions of the hydroperoxide group with hydroxyl, carboxyl and nitro 
groups were investigated by X-ray crystallography. The results show that the hydroperoxide 
group is an excellent acceptor and donor of hydrogen bonds. The hydroxyl group played only a  role  of  acceptor,  the  carboxylic  group  played  both  an    acceptor  and  donor  role  and  nitro 
group was only an acceptor.  
In an in silico study, we evaluated spiro phenyl-substituted TO as potential biologically active 
compounds for M tuberculosis. The molecules were composed of »toxic« and »binding« parts 
joined with a linker. Rv1712, a small cytidine-5&#039;-kinase for which there are no analogs in the 
human genome, was identified as a suitable target. Initially, docking of 15 isomers of cytidine-
5&#039;-monophosphate and 15 analogs of TO with different side groups was performed. The best 
hits  from  both  groups  were  then  assembled  into  chimeric  molecules  and  protein-ligand 
interaction analysis was performed. The results showed that such molecules have potential as 
biologically active compounds, with binding constant of 9.8 μM for the best hit.  
Boron peroxides are rare due to their inherent instability and their chemistry is poorly studied. 
Our  results  suggest  that  we  can  prepare  stabile  boron  peroxides  based  on  BODIPY  dyes  in 
good yields. This chemistry enables us to link  the photochemical properties of BODIPY dyes 
with  the  redox  potential  of  the  peroxide  moiety.  A  method  has  been  developed  for  the 
preparation of peroxy-BODIPY derivatives with TMSOTf-mediated activation of the BF center. 
The use of methoxy BODIPY derivatives significantly increases the yields. Analogs containing tBuOO−, octylOO− and hydroperoxide groups were prepared. Moreover, we prepared the first 
diperoxo-boron species with B(OOtBu)2 structural motif in 31 % yield and its cyclic tetraoxane 
analog  in  10  %  yield.  All  the  newly  prepared  mono-  and  diperoxy-BODIPY  derivatives  were 
characterized by cyclic voltammetry, their spectroscopic parameters were measured and their 
structure and bonding were confirmed and analyzed by single crystal X-ray diffraction.</TujJezik_Opis>
  <KljucneBesede>
    <Beseda>-</Beseda>
  </KljucneBesede>
  <TujJezik_KljucneBesede>
    <Beseda>-</Beseda>
  </TujJezik_KljucneBesede>
  <Potrjeno>true</Potrjeno>
  <JeZaklenjeno>false</JeZaklenjeno>
  <JeRecenzirano>false</JeRecenzirano>
  <Zaloznik></Zaloznik>
  <Izvor></Izvor>
  <Jezik ID="1060" ISO639-3="slv">Slovenski jezik</Jezik>
  <TujJezik ID="1033" ISO639-3="eng">Angleški jezik</TujJezik>
  <Povezave></Povezave>
  <Pokrivanje></Pokrivanje>
  <CasovnoPokritje></CasovnoPokritje>
  <AvtorskePravice></AvtorskePravice>
  <VrstaGradiva ID="mb31" DRIVER="info:eu-repo/semantics/doctoralThesis">Doktorsko delo/naloga</VrstaGradiva>
  <DatumVstavljanja>2021-07-09 17:30:00</DatumVstavljanja>
  <DatumObjave>2021-07-09 17:30:01</DatumObjave>
  <DatumSpremembe>2022-09-07 04:14:47</DatumSpremembe>
  <DatumTrajnegaHranjenja>0000-00-00 00:00:00</DatumTrajnegaHranjenja>
  <LetoIzida>2021</LetoIzida>
  <LetoIzidaDo>0</LetoIzidaDo>
  <KrajIzida></KrajIzida>
  <LetoIzvedbe>0</LetoIzvedbe>
  <KrajIzvedbe></KrajIzvedbe>
  <Opomba></Opomba>
  <StStrani></StStrani>
  <StevilcenjeNivo1></StevilcenjeNivo1>
  <StevilcenjeNivo2></StevilcenjeNivo2>
  <Kronologija></Kronologija>
  <Patent_Stevilka></Patent_Stevilka>
  <Patent_DatumVeljavnosti>0000-00-00</Patent_DatumVeljavnosti>
  <VerzijaDokumenta>NiDoloceno</VerzijaDokumenta>
  <StatusObjaveDrugje>NiDoloceno</StatusObjaveDrugje>
  <VrstaStroskaObjave>NiDoloceno</VrstaStroskaObjave>
  <DatumPoslanoVRecenzijo>0000-00-00</DatumPoslanoVRecenzijo>
  <DatumSprejetjaClanka>0000-00-00</DatumSprejetjaClanka>
  <DatumObjaveClanka>0000-00-00</DatumObjaveClanka>
  <EmbargoDo></EmbargoDo>
  <VrstaEmbarga ID="1" Naziv="Takojšnja javna objava" OpenAIREDostop="openAccess"></VrstaEmbarga>
  <Osebe>
    <Oseba ID="104920" Ime="Griša Grigorij" Priimek="Prinčič" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="" Afiliacija="" ArrsID="0" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="87357" Ime="Jernej" Priimek="Iskra" AltIme="" VlogaID="991" VlogaNaziv="Mentor" ConorID="" Afiliacija="" ArrsID="0" ORCID=""></Oseba>
  </Osebe>
  <Identifikatorji>
    <Identifikator ID="16" Sifra="VisID" Naziv="VisID" URL="">5704</Identifikator>
    <Identifikator ID="3" Sifra="CobissID" Naziv="COBISS_ID" URL="https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/74684163">74684163</Identifikator>
  </Identifikatorji>
  <Datoteke>
    <Datoteka ID="145098" DatotekaNRID="11740248" NamenDatotekeID="2" NamenDatoteke="Predstavitvena datoteka" FormatDatotekeID="2" FormatDatoteke=".pdf" MIME="application/pdf" IkonaFormata="pdf.png" IkonaFormataPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/fileTypes/pdf.png" VelikostDatoteke="14619515" VelikostDatotekeKratko="13,94 MB" DatumVstavljanja="2021-07-09 17:30:03" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="true" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="0">
      <Naziv>Princic_Grisa_grigorij_-_Sinteza_in_optimizacija_aromatsko_substituiranih_nesimetricnih_1,2,4,5-.pdf</Naziv>
      <OrgNaziv>Princic_Grisa_grigorij_-_Sinteza_in_optimizacija_aromatsko_substituiranih_nesimetricnih_1,2,4,5-.pdf</OrgNaziv>
      <URL></URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5>40F6E66B598968ED36AD1DB308C0E587</MD5>
      <SHA256>8339be9b1582b9f314dd4e8ebe2e1eea36db210f4367443badd880a9224c25d7</SHA256>
      <UUID>63f0006c-e0ca-11eb-a523-00155dcfd717</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=145098</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
        <Vsebina TipVsebine="GoloBesedilo" JezikID="1060" Oznaka="" Dolzina="311940"></Vsebina>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
  </Datoteke>
  <Organizacije>
    <Organizacija OrganizacijaID="10" Kratica="FKKT" ZavodEvsID="0000063" Logo="" LogoPolniUrl="https://repozitorij.uni-lj.si/teme/rulDev/img/logo/">Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo </Organizacija>
  </Organizacije>
  <OrganizacijeVira>
  </OrganizacijeVira>
  <MetodeZbiranjaPodatkov>
  </MetodeZbiranjaPodatkov>
  <TipologijaDela ID="2.08" Koda="2.08" Naziv="Doktorska disertacija" SchemaOrg="Thesis"></TipologijaDela>
  <Ostalo>
    <StIrodsDatotek>0</StIrodsDatotek>
    <StDatotekPodTrajnimEmbargom>0</StDatotekPodTrajnimEmbargom>
    <StDatotekZOmejenimDostopom>0</StDatotekZOmejenimDostopom>
  </Ostalo>
</Gradivo>
