CN102286053A - 孕甾烯醇酮吡咯化合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种甾体化合物及其制备方法，特别涉及一种孕甾烯醇酮吡咯化合物及其制备方法，起始原料廉价易得，反应过程中条件温和，无特殊要求的装置，可适合产业化生产。该方法中采用新的合成中间体进行合成，由此，本发明所得化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌、苹果腐烂病菌具有抑制作用。

Description

孕甾烯醇酮吡咯化合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种甾体化合物及其制备方法，特别涉及一种孕甾烯醇酮吡咯化合物及其制备方法。

背景技术

随着海洋化学的不断发展，人们从海洋生物中分离得到了许多结构新颖、生理活性极强的多羟基甾体肟，其中海绵中的(3E)-胆甾-4-烯-3，6-二酮-3-肟对乙肝病毒HepG细胞有较强的抑制活性，而(6E)-胆甾-4-烯-3，6-二酮-6-肟不仅对白血病(P-388)，人肺癌(A-549)，人结肠癌(HT-29)等细胞株有较强细胞毒活性131，而且还可作为芳香酶的抑制剂，用于制备抗乳腺癌药物141。由于甾体肟具有较强的生理活性，人们通过化学合成法制备了许多不同结构的甾体肟衍生物。孕甾烯醇酮是一种重要的神经甾体，存在于中枢和外周神经系统，在体内可以代谢为20α-羟基孕甾烯醇酮，7α-羟基-孕甾烯醇酮等甾体化合物。孕甾烯醇酮对睡眠、惊厥、细胞兴奋性毒性等产生作用同是制备治疗良性前列腺增生特效药非那雄胺的关键中问体。

同时，我们在试验过程中，意外发现所得化合物对小麦赤霉病菌(Fusariumgraminearum)、辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、苹果腐烂病菌(Cytosporamandshurica)具有抑制作用。

吡咯环化合物的合成大多是经典法的改进。典型的Paul-Kaorr新方法是用蒙脱土作催化剂，容易生成2，5-二取代吡咯。诸多方法各有优缺点，如许多现代法，尽管收率较高，但需用昂贵的铂系催化剂，奇异的起始原料。而由乙炔和酮肟合成吡咯环具有更多优势，经典合成往往采取分步进行，第一步，由酮合成肟；第二步，由肟与乙炔在高压釜中反应。肟的合成因后续分离带来的损失难已避免，因而会影响收率和操作工艺复杂。现采用一锅法，在碱的强度、反应条件、反应容器等方面做了许多改进。

一锅法制备吡咯和N-乙烯基吡咯衍生物，其优点在于生成的肟无需分离，直接进行反应，因而大大减少肟化阶段后处理造成的损失，常压下通入乙炔，既简化了设备，又安全、方便、可靠。

发明内容

因此，本发明的目的是提供了多种制备孕甾烯醇酮吡咯化合物及其中间体化合物；

本发明的另一发明目的是提供了孕甾烯醇酮吡咯化合物的制备方法；

本发明的目的是通过下列方法实现的：

本发明的目的开辟了一条全新的合成方法，而且起始原料便宜易得，适合工业化生产。

本发明采用孕甾烯醇酮为原料，常温，常压下制备肟，酮与较弱的碱NaHCO₃及盐酸羟胺(NH₂OH·HCl)作用放出CO₂，生成的肟无需分离，直接进行下一步反应：在KOH-DMSO体系中酮肟与乙炔继续反应，实现酮—吡咯的一锅法直接转化；本发明常压下通入C₂H₂，对设备耐压要求降低，原子利用率为100％，采用可在常压下使用的玻璃材质仪器反应设备，反应条件适合普通实验室及工厂操作。

肟化反应使用NH₂OH·HCl-NaHCO₃体系在室温进行，中间体不经分离，加热至100℃，在KOH/DMSO强碱存在下常压与乙炔气作用，多种烷基、芳基和杂芳基酮高产率地转变成2-取代和2，3-二取代NH-和N-乙烯基吡咯衍生物。肟化阶段在常温、常压下进行，且用较弱的碱NaHCO₃与盐酸羟胺(NH₂OH·HCl)作用放出CO₂；生成的肟无需分离，直接进行下一步反应：在KOH-DMSO体系中酮肟与乙炔继续反应，实现酮—吡咯的一锅法直接转化。

具体而言本发明采用了以下技术方案：

一种制备化合物I和II的方法，其特征在于由如下反应制备：

其中化合物IV与羟胺反应得到化合物III，化合物III再在KOH和乙炔存在下反应得到化合物I和II。

并且本发明提供了新化合物I和II，以及化合物中间体III。

有益效果

本发明是一条全新的制备工艺，起始原料廉价易得，反应过程中条件温和，无特殊要求的装置，可适合产业化生产。

所得化合物对小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、辣椒枯萎病菌(Fusariumoxysporum)、苹果腐烂病菌(Cytospora mandshurica)具有抑制作用。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：化合物I和II的制备：

其中化合物IV购买自ACROS ORGANICS公司，羟胺、碳酸氢钠、DMSO、氢氧化钾、乙炔均为市售分析剂。

于50ml二颈瓶中加入5mmol(349mg)NH₂OH·HCl，10ml DMSO，然后在室温搅拌下加入5mmol(421mg)NaHCO₃和5mmol(1582mg)白色粉末状晶体的孕甾烯醇酮，有剧烈的CO₂释放出，溶液无色，且有大量白色粉末状固体悬浮于溶液中，此混合物在室温下反应5h。然后加热至100℃，搅拌，常压下通入乙炔0.5h，加入7.5mmol的KOH·0.5H₂O，继续在100℃下搅拌，以大约15cm³/min的速度通入乙炔。待混合物冷却后，用水稀释至35ml，底部有较多难溶的红棕色块状物质，然后多次用5ml的乙醚萃取，分液时有有较多难溶的红棕色块状物质，中间有果冻状(颜色似泥)物质。合并乙醚萃取液，用5ml的蒸馏水多次洗涤至水层为无色透明液体。果冻状物可加入K₂CO₃，用玻璃棒搅拌，除去之。粘附在玻璃棒上为灰白色固体物。最后乙醚萃取液用K₂CO₃干燥。旋转蒸发，除去乙醚后，剩余物(粗产品)用¹HNM分析之。

粗产品用200-300目硅胶进行柱层析分离，首先用己烷洗出的是N-乙烯基孕甾烯醇酮吡咯(II)，553mg，收率30.3％；后用己烷∶乙醚＝3∶1洗出的是NH-孕甾烯醇酮吡咯(I)，711mg，收率41.9％。

N-乙烯基孕甾烯醇酮吡咯(II)：3β-羟基-孕甾-5-烯-20--酮-20-(1’-乙烯基-2’-吡咯)

化学式，C₂₅H₃₅NO，MS m/z M⁺365；熔点(m.p.)，110～112℃；产量553mg，收率30.3％；晶体颜色，黄色；

1HNM(CDCl₃，300MHz，TMS)δppm：1.86：1.10(t，H-1，2H)，1.86：1.58to1.51(m，H-2，2H)，3.53(m，H-3，1H)，2.31：2.24(d，H-4，2H)，5.35(t，H-6，＝CH)，2.00：1.58至1.51(dd，H-7，2H)，1.58to1.51(m，H-8，1H)，1.00(m，H-9，1H)，1.64：1.48to1.45(m，H-11，2H)，2.05：1.48to1.45(t，H-12，2H)，1.15(m，H-14，1H)，1.70to1.63：1.21(m，H-15，2H)，2.18：1.70to1.63(m，H-16，2H)，3.54(t，H-17，1H)，0.63(s，H-18，3H)，1.01(s，H-19，3H)，6.72(1H，NCH＝)，5.10(2H，＝CH2)，3.41(-OH，1H)，6.68(t，1H，H-α，-Pyrrol -H)，6.71(S，1H，H-α’，-Pyrrol-H)，6.24(t，1H，H-β，-Pyrrol-H).

NH-孕甾烯醇酮吡咯(I)：3β-羟基-孕甾-5-烯-20-酮-20-(2’-吡咯)

化学式，C₂₃H₃₃NO；MS m/z M⁺339；熔点(m.p.)，58～60℃；产量711mg，收率41.9％；晶体颜色：桔红色，蓬松状；

1HNM(CDCl₃，400MHz，TMS)δppm：1.86：1.10(t，H-1，2H)，1.86：1.58to1.51(m，H-2，2H)，3.53(m，H-3，1H)，2.31：2.24(d，H-4，2H)，5.35(t，H-6，＝CH)，2.00：1.58to1.51(dd，H-7，2H)，1.58to1.51(m，H-8，1H)，1.00(m，H-9，1H)，1.64：1.48to1.45(m，H-11，2H)，2.05：1.48to1.45(t，H-12，2H)，1.15(m，H-14，1H)，1.70to1.63：1.21(m，H-15，2H)，2.18：1.70to1.63(m，H-16，2H)，3.54(t，H-17，1H)，0.63(s，H-18，3H)，1..01(s，H-19，3H)，7.35(s，1H，-NH-)，3.41(s，1H，-OH，)，6.35(t，1H，Hα-Pyrrol-H)，6.72(S，1H，H-α’，-Pyrrol-H)，6.23(t，1H，H-β，-Pyrrol-H)

实施例2：化合物I和II的抑菌活性测试

待测菌株由贵州大学精细化工中心生测实验室提供，纯化培养后备用。

采用生长速率法(孔凡彬等，“9种药剂对玉米小斑病菌的室内抑菌试验”，广西农业科学，2006，37(2)：148-149)用含毒马铃薯琼脂培养基(PDA)对目标化合物进行了小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、苹果腐烂病菌(Cytosporamandshurica)抑菌活性的测定。

将化合物I和II分别用定量无菌水稀释成所需浓度，放入高速离心机中旋转5分钟，形成药液。将10mL药液(10倍终浓度的药液)倒入溶融状态的90mLPDA(马铃薯200g、琼脂20g、葡萄糖20g、蒸馏水1000mL)中，培养基温度保持在50～60℃之间，充分摇匀，倒入直径9cm的培养皿内，冷却凝固。用打孔器沿已经培养4天的病原菌菌落边缘打取直径0.4cm的菌饼，将菌饼反向移植于含药剂的PDA平板中央，于27℃培养箱中培养。培养至对照菌落生长接近平皿三分之二处开始观测，十字交叉法测量菌落直径(cm)，取平均值。未加药剂处理为空白对照，每处理重复三次。计算公式如下(I为抑制率，C为空白直径，T为处理直径)：

I(％)＝[(C-T)/(C-0.4)]×100

我们按上述方法对化合物I和II的抑菌活性进行了测试，其结果见下表，表中列出了化合物I和II对三个植物病原菌的抑制率

注：恶霉灵(Hymexaxzol)为阳性对照药

可以看出，在500μg/mL浓度下，化合物I和II对三种植物病原菌均有较好的抑制效果，抑制率均在80％以上，对小麦赤霉病原菌的抑制率更是达到了90％以上。可见，化合物I和II具有良好的抗植物病菌活性。

Claims (7)

1.一种以式I表示的化合物：

2.一种以式II表示的化合物：

3.一种制备化合物I和II的方法，其中所述化合物是由化合物III在KOH和乙炔存在下反应得到：

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述化合物III是由化合物IV与羟胺反应制得： 

5.一种制备化合物I和II的方法，其特征在于由如下反应制备：

。

6.化合物I和II用于抑制小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌的用途。

7.化合物I和II在用于制备抑制小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌和苹果腐烂病菌药物的用途。