CZ281040B6

CZ281040B6 - Nový způsob přípravy brassinosteroidů

Info

Publication number: CZ281040B6
Application number: CS923742A
Authority: CZ
Inventors: Ladislav Kohout; Alexandr Kasal
Original assignee: Ústav Organické Chemie A Biochemie Avčr
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1996-06-12
Also published as: CZ374292A3

Abstract

Je popsán způsob přípravy obecného vzorce IV, v němž R znamená atom vodíku, hydroxylovou skupinu, acyloxyskupinu, alkylovou skupinu s přímým nebo rozvětvěným řetězcem nebo alkylovou skupinu, která je substituována jednou, dvěma nebo více hydroxylovými skupinami, acyloxyskupinami nebo amidovou skupinou, který spočívá v tom, že se sloučenina obecného vzorce I, v němž R znamená jak shora uvedeno, oxiduje působením perkyseliny v interním rozpouštědle za teploty od 0 .sup.o.n.C do asi 40 .sup.o.n.C po dobu od asi 30 minut di asi 30 dnů.ŕ

Description

Způsob přípravy brassinosteroidů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy brassinosteroidů s laktonovým kruhem B z příslušného 6-keto-derivátu.

Dosavadní stav techniky

V roce 1979 /Grove M.D. a spol.: Nátuře (London) 281, 216 (1979)./ byl isolován rostlinný hormon brassinolid, který má vliv na dělení rostlinných buněk a na jejich prodlužování, má tedy vliv na růst rostlin. Přístupnost brassinolidu z přírodního materiálu je značně obtížná, protože se vyskytuje v nízkých koncentracích (například shora uvedená citace nebo Ikeda M. a spol.: Agric.Biol.Chem. 47, 655 (1983), Morishita T. a spol.: Phytochemistry atp.). Také přístupnost chemickou syntézou je značně obtížná díky složitosti postupů syntézy a nízkým výtěžkům (pro přehled viz například Adam G. a spol.: Zeitschrift fůr Chemie 27, 41) 1987, CS patenty č. 275040, 270777, 270776]. Je tedy žádoucí syntetizovat analoga brassinolidu s vysokou účinností, která by byla snadněji připravitelná. Dále je žádoucí co nejvíce zjednodušit syntetickou přípravu brassinosteroidů, popřípadě i samotného brassinolidu.

Posledními stupni syntetické přípravy brassinolidu, 24-epibrassinolidu (24R-brassinolidu), homo brassinolidu a dalších brassinosteroidů s laktonovým kruhem B je příprava právě tohoto laktonového kruhu. Vychází se přitom ze sloučenin obecného vzorce I,

(I), v němž R znamená atom vodíku, hydroxylovou skupinu, amidalkylovou skupinu, jakoukoliv alkylovou skupinu, acyloxyskupinu, hydroxyalkylovou skupinu, dihydroxyalkylovou skupinu nebo polyhydroxyalkylovou skupinu, diolové seskupení, popřípadě i další hydroxylová nebo hydroxylové skupiny v postranním řetězci se chrání vhodnými chránícími skupinami, například jako acetáty nebo acetonidy a podobně, za vzniku sloučenin obecného vzorce II

-1CZ 281040 B6 (II) ,

v němž R znamená jak shora uvedeno a R¹ a R² znamenají vhodné chránící skupiny, takto chráněná sloučenina obecného vzorce II se potom podrobí reakci s perkyselinou a vznikne tak sloučenina obecného vzorce III

v němž R, R¹ a R² znamenají jak shora uvedeno. Odstraněním chránících skupin hydroxylových skupin se potom získá žádaný produkt - sloučenina obecného vzorce IV

(IV), v němž R znamená jak shora uvedeno. Při této poslední reakci, která se obvykle provádí v alkalickém prostředí, dochází navíc k rozštěpení laktonového kruhu, který je potřeba zpětně uzavřít další reakcí, působením kyseliny.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob přípravy brassinosteroidů obecného vzorce IV

-2CZ 281040 B6 (IV),

v němž R znamená atom vodíku, hydroxylovou skupinu, acyloxyskupinu s 1 až 5 atomy uhlíku, alkylovou skupinu s přímým nebo rozvětveným řetězcem nebo alkylovou skupinu, která je substituována jednou, dvěma nebo více hydroxylovými skupinami, acyloxyskupinami s 1 až 5 atomy uhlíku nebo amidovou skupinou, kde alkylová skupina znamená skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se sloučenina obecného vzorce I

v němž R znamená jak shora uvedeno, po rozpuštění v inertním rozpouštědle, s výhodou v dichlormethanu, oxiduje působením perkyseliny, například m-chlorbenzoové kyseliny nebo kyseliny trifluorperoctové, s výhodou kyseliny trifluorperoctové, za teploty v rozmezí od 0 ’C do 40 °C, s výhodou za teploty 16 až 25 °C, po dobu od 30 minut do asi 30 dnů, s výhodou po dobu 2 až 240 hodin.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že sloučenina obecného vzorce IV se získává přímo ze sloučeniny obecného vzorce I.

Následující příklady mají za účel podrobněji ilustrovat tento vynález. V žádném případě však neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

2α,3a-Dihydroxy-B-homo-7-oxa-5a-androstan-6-on

K roztoku 2a,3a-dihydroxy-5a-androstan-6-onu (100 mg) v dichlormethanu (10 ml) se přidá pevná m-chlorperbenzoová kyselina. Směs se nechá stát 7 dnů za teploty místnosti. Průběh reakce lze kontrolovat chromatografií na tenké vrstvě silikagelu. Potom se reakční směs vlije do vody, produkt se extrahuje chloroformem, chloroformová vrstva se oddělí, promyje se postupné vodou, 10% hydrogenuhličitanem draselným, vodou, vysuší se síranem sodným

-3CZ 281040 B6 a rozpouštědlo se oddestiluje. Odparek (100 mg) se přečistí na 4 deskách silikagelu (20 x 20 x 0,7 mm, eluce směsí chloroform-ether-isopropylalkohol v poměru 10 : 5:1). Získá se tak 85 mg odparku, který krystalizací z ethanolu poskytl titulní sloučeninu, t.t. 185 až 188 ’C, NMR spektrum: 0,74 s, 3H (3

X H—18), 0,92 S, 3H (3 X H-19), 2,93 až 3,33 m a 3,50 až 4,25 m, 4 Η (Η-2β, Η-3β a 2 x H-7a). IČ spektrum: 1 730, 1 1712 sh, 1 320, 1 188 (lakton), 3 430, 1069, 1 034 (hydroxyly).

Pro C_igH₃₀O₄ (322,4) vypočteno: 70,77 % C, 9,38 % H, nalezeno: 70,41 % C, 9,11 % H.

Příklad 2

2a,3a-Dihydroxy-B-homo-7-oxa-5a-androstan-6-on

K roztoku 2a,3a-dihydroxy-5a-androstan-6-onu (100 mg) v dichlormethanu se přidá roztok kyseliny trifluorperoctové připravený z 0,46 ml anhydridu kyseliny trifluoroctové, 0,08 ml nejméně 50% peroxidu vodíku a 1,5 ml dichlormethanu. Směs se nechá stát 4 hodiny za teploty místnosti. Průběh reakce lze kontrolovat chromatografií na tenké vrstvě silikagelu. Potom se reakční směs vlije do vody, produkt se extrahuje chloroformem, chloroformová vrstva se oddělí, promyje se vodou, 10% hydrogenuhličitaném draselným, vodou a vysuší se nad síranem sodným. Oddestilováním rozpouštědla ve vakuu se získá 104 mg produktu, který byl přečištěn na sloupečku silikagelu (10 g, eluce směsí chloroformu s etherem v poměru 1 : 1). Získá se tak 62 mg produktu, který byl ve všech směrech identický se sloučeninou připravenou v příkladu 1.

Příklad 3

2α,3a-Dihydroxy-B-homo-7-oxa-5a-cholestan-6-on

Jestliže se 2a,3a-dihydroxy-5a-cholestan-6-on nechá zreagovat podobným způsobem jako v příkladu 1, získá se titulní sloučenina, t.t. 136 až 138 °C (vodný ethanol), [a]_D ²⁰ + 55’ (c 1,11), ¹H NMR spektrum: 0,68 s, 3H (3 χ H-18), 0,85 d, 6H (3 X 26-H a 3 X 27-H, J = 5,5 Hz), 0,90 s, 3H (H-19 x 3), 2,90 až 4,18 m (H-2, H-3 a H-7a).

Příklad 4

2a,3a-Dihydroxy-B-homo-7-oxa-5a-cholestan-6-on

Jestliže se postupuje podle příkladu 2 až na to, že se jako výchozí sloučenina používá 2a,3a-dihydroxy-5a-cholestan-6-on, získá se titulní sloučenina, která je všech směrech identická se sloučeninou připravenou podle příkladu 3.

-4CZ 281040 B6

Příklad 5

2α,3α,178-Trihydroxy-7-oxa-B-homo-5a-androstan-6-on

Jestliže se 2α,3a,17p-trihydroxy-5a-androstan-6-on nechá zreagovat podobným způsobem jako v příkladu 1, získá se titulní sloučenina, t.t. 212 až 215 °C (methanol-petrolether), [a]_D ²⁰ + 46° (c 1,13), ^XH NMR spektrum: 0,86 s, 3 H (3 χ H-18), 0,76 s, 3 H (3 x H-19), 3,20 až 4,19 (překryté multiplety 5-H,

Η-2β, Η-3β, H-7aa, Η-73β a Η-17α), IČ spektrum (chloroform):

610, 1 026 (hydroxyly), 1 722, 1 322, 1 074 (O-CO) cm¹.

Příklad 6

2α,3a,17β-Trihydroxy-7-oxa-B-homo-5a-androstan-6-on

Jestliže se postupuje podle příkladu 2 až na to, že se jako výchozí sloučenina použije 2α,3a,17β-trihydroxy-5α-androstan-6-on, získá se titulní sloučenina, která je ve všech směrech identická se sloučeninou připravenou podle příkladu 5.

Příklad 7

2α, 3a, 17p-trihydroxy-7-oxa-B-homo-5a-androstan-6-on, 17-benzoát

Jestliže se 2a,3a,17β-trihydroxy-5a-androstan-6-on jako 17-benzoát nechá zreagovat podobným způsobem jako je to shora popsáno v příkladu 1, získá se titulní sloučenina, t.t. 244 až 247 °C (ethanol), [a)_D ²⁰ +74° (c 1,2), ¹H NMR spektrum (DMSO):

0,90 s, 3 H (3 X H-18), 0,79 s, 3 H (3 X H-19), 2,95 až 4,44 složitý m, 4 Η (Η-2β, Η-3β, 2 x H-7a), 4,81 široký triplet (J = 8 Hz, Η-17α), 7,51 až 7,77 a 7,90 až 8,14 dva m, celkem 5 H (protony benzoátu), IČ spektrum (KBr): 3 510, 3 440 (hydroxyly), 1 712, 1 283 (benzoát), 1 712, 1 190 a 1 141 sh (lakton) cm”¹. Hmotové spektrum: m/z 442 (M⁺). Pro ^C26^H34°6 í⁴⁴²»⁵) vypočteno: 70,56 % C, 7,74 % H, nalezeno: 70,68 % C, 7,71 % H.

Příklad 8

2α,3α,17 β-trihydroxy-7-oxa-B-homo-5a-androstan-6-on, 17-benzoát

Jestliže se postupuje podle příkladu 2 až na to, že se jako výchozí sloučenina použije 2α,3a,17β-trihydroxy-5α-androstan-6-on jako 17-benzoát (17β-), získá se titulní sloučenina, která je ve všech směrech totožná se sloučeninou připravenou podle příkladu 7.

Příklad 9 (22R,23R,24R)-2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-7-oxa-B-homo-5a-cholestan-6-on (24-epibrassinolid)

-5CZ 281040 B6

Jestliže se (22R,23R,24R)-2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl5a-cholestan-6-on nechá zreagovat podobným způsobem, jako je to shora popsáno v příkladu 1, získá se titulní sloučenina, t.t. 255 až 257 °C ve shodě s literaturou [například P. Allevi a spol.: Phytochemistry 27 (5>, 1309 (1988).].

Příklad 10 (22R,23R,24R)-2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-7-oxa-B-homo-5a-cholestan-6-on (24-epibrassinolid)

Jestliže se postupuje podle příkladu 2 až na to, že se jako výchozí sloučenina pro reakci použije (22R,23R,24R)-2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-5a-cholestan-6-on, získá se titulní sloučenina, která je ve všech směrech identická se sloučeninou připravenou v příkladu 9.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Způsob přípravy brassinosteroidů obecného vzorce IV (IV), v němž R znamená atom vodíku, hydroxylovou skupinu, acyloxyskupinu s 1 až 5 atomy uhlíku, alkylovou skupinu s přímým nebo rozvětveným řetězcem nebo alkylovou skupinu, která je substituována jednou, dvěma nebo více hydroxylovými skupinami, acyloxyskupinami s 1 až 5 atomy uhlíku nebo amidovou skupinou, kde alkylová skupina znamená skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku, vyznačující se tím, že se sloučenina obecného vzorce I v němž R znamená jak shora uvedeno, oxiduje působením perkyseliny v inertním rozpouštědle za teploty od 0 °C do 40 °C, po dobu od 30 minut do 30 dnů.

-6CZ 281040 B6
2. Způsob tím,
3. Způsob tím, octová.
4. Způsob tím,
5. Způsob tím, přípravy podle nároku 1, vyznačující se že se jako inertní rozpouštědlo používá dichlormethan.

přípravy podle nároku 2, vyznačující se že se jako perkyselina používá kyselina trifluorperpřípravy podle nároku 3, vyznačující se že se reakce provádí za teploty 16 až 25 °C.

přípravy podle nároku 4, vyznačující se že se reakce provádí po dobu 4 hodin.