PL211577B1

PL211577B1 - Nowy chiralny kwas [(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo [3.2.1] okt-3-en-2-ylo]octowy i sposób jego wytwarzania

Info

Publication number: PL211577B1
Application number: PL386167A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Lochynski; Ewelina Wincza; Andrzej Bugajski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2012-06-29
Also published as: PL386167A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy chiralny γ, δ-nienasycony kwas, nadający się do syntezy laktonów terpenoidowych o potencjalnej aktywności biologicznej, głównie deterentnej oraz sposób wytwarzania nowego chiralnego γ, δ-nienasyconego kwasu.

Deterenty pokarmowe zwane inaczej antyfidantami lub repelentami smakowymi stanowią szeroką grupę selektywnie działających, bioracjonalnych insektycydów, głównie pochodzenia roślinnego, hamujących lub uniemożliwiających żerowanie owadów poprzez oddziaływanie na ich narządy smaku. Wynikiem działania tego typu związku jest zaprzestanie żerowania i w efekcie śmierć głodowa owadów, pozostających w pobliżu pokarmu.

W publikacji Szałkowska-Pągowska H., Piątkowski K., Polish J. Chem. 1950, 59, 1121, opisana jest przemiana chemiczna dihydropinolu polegająca na syntezie pochodnych cyjano-, karboksy- oraz hydroksymetylowych podstawionych do pierścienia cykloheksanowego. Opisane w publikacji Kuczyński H., Piątkowski K., Roczniki Chem. 1961, 35, 1579, reakcje 1,2-pinolu to głównie reakcje wiązania podwójnego np., reakcja epoksydacji. Dużą grupę pochodnych dihydropinolu stanowią alkohole znane z publikacji Mrozińska D., Siemienik A., Piątkowski K., Kuczyński H., Polish J. Chem. 1979, 53, 2213; Klein E., Rojahn W., Dragoco Report 1967, 14, 95; Jones E.R.H., Bowden K., Heilbrom J.M., J. Chem. Soc. 1946, 39; Siemieniuk A., Mrozińska D., Piątkowski K., Polish J. Chem. 1978, 52, 727; Mrozińska D., Piątkowski K., Polish J. Chem. 1980, 54, 693. Znane i opisane w literaturze są np. w publikacji Cocker W., Crowley K.J., Srinivasan K., J. Chem. Soc. 1971, 1972 są również glikole z układem dihydropinolu. W literaturze nie został opisany chiralny kwas [(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt-3-en-2-ylo]octowy.

Nowy chiralny kwas [(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt-3-en-2-ylo]octowy, o wzorze 1, ma określoną, jednoznaczną budowę przestrzenną.

Nowy związek nadaje się do syntezy laktonów terpenoidowych o potencjalnej aktywności biologicznej, głównie deterentnej, których działanie odstrasza owady od żerowania i w efekcie powoduje śmierć głodową osobników, pozostających w pobliżu pokarmu. Nowy kwas jest praktycznie nieszkodliwy dla człowieka i zwierząt stałocieplnych oraz mało szkodliwy dla naturalnych wrogów zwalczanych szkodników.

Sposób wytwarzania nowego kwasu [(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo-[3.2.1]okt-3-en2-ylo]octowego o wzorze 1 polega na tym, że ester pinolu o nazwie (-)-[(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt-3-en-2-ylojoctan etylu poddaje się hydrolizie zasadowej w roztworze KOH w etanolu. Zgodnie ze sposobem, ester w roztworze KOH w etanolu ogrzewa się, korzystnie w temperaturze 70°C, a po zakończeniu reakcji hydrolizy usuwa się etanol na wyparce rotacyjnej pod zmniejszonym ciśnieniem. Następnie pozostałość rozpuszcza się w wodzie i ekstrahuje się eterem dietylowym. Korzystnie fazę wodną po ekstrakcji zakwasza się 0.01 M roztworem HCl aż do otrzymania pH około 4-5 i czterokrotnie ekstrahuje eterem dietylowym. Fazę organiczną przemywa się solanką i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu, a po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymuje się czysty produkt.

Ponadto reakcję hydrolizy kontroluje się za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (TLC).

Sposób według wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania:

P r z y k ł a d:

W kolbie okrągłodennej o pojemności 50 ml zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną umieszcza się 0.43 g (1.81 mmola) estru pinolu oraz 0.15 g (2.67 mmola) KOH w 13.4 ml etanolu. Mieszaninę ogrzewa się w łaźni olejowej w temp. 70°C. Przebieg reakcji kontroluje się metodą chromatografii cienkowarstwowej wykonując analizę na płytce chromatograficznej z użyciem mieszaniny eluującej heksan:octan etylu (2:1). Mieszaninę ogrzewa się przez 1 godzinę. Po zakończeniu reakcji etanol odparowuje się na wyparce obrotowej, a pozostałość rozpuszcza się w wodzie i ekstrahuje fazę wodną eterem dietylowym 4 razy. Fazę wodną po ekstrakcji zakwasza się 0.01 M roztworem HCl aż do otrzymania pH około 4-5. Następnie fazę wodną ekstrahuje się czterokrotnie eterem dietylowym. Fazę organiczną przemywa się dwa razy solanką i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu. Po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymano 0.25 g czystego produktu.

Produkt otrzymany w efekcie posiada następujące właściwości fizyczne i spektralne:

[a]D²⁴ = +4.8° (1.0 CHCI₃); t_t= 63-65°C;

IR (film, cm^-1): 2962(s), 1711(vs), 1663(w), 1441(m), 1351(m), 1143(s)

PL 211 577 B1 ¹H NMR (CDCI3, δ, ppm): 1.08, 1.19 (2s, 6H przy C-8 i C-9); 1.58 (t, J=1.8 Hz, 3H przy C-10); 1.77 (d, J=10.3 Hz, 1H przy C-6); 1.90 (d, J=4.9 Hz, 1H przy C-2); 1.94-2.01 (m, 1H przy C-6); 2.31 (d, J=7.4 Hz, 2H przy C-11); 2.72 (bs, 1H przy C-1); 3.82 (d, J=4.0 Hz, 1H przy C-5); 5.09 (bs, 1H przy C-3) ¹³C NMR (CDCI3, δ, ppm): 20.76 (C-10), 25.12, 30.15 (C-9 i C-8), 30.25 (C-6), 35.27 (C-1), 37.76 (C-11), 46.10 (C-2), 76.30 (C-5), 81.70 (C-7); 123.17 (C-3); 140.45 (C-4); 172.84 (C-12)

Claims

1. Nowy chiralny kwas (+)-[(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt-3-en-2-ylo]octowy o wzorze 1.

2. Sposób wytwarzania nowego kwasu (+)-[(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt3-en-2-ylo]octowego o wzorze 1, znamienny tym, że ester pinolu o nazwie (-)-[(1S,2S,5R)-4,7,7-trimetylo-6-oksabicyklo[3.2.1]okt-3-en-2-ylo]octan etylu, poddaje się hydrolizie zasadowej w roztworze KOH w etanolu, a następnie usuwa się etanol i ekstrahuje się produkt do fazy organicznej eterem dietylowym.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję estru etylowego z KOH w etanolu prowadzi się w temperaturze 70°C, a reakcję kontroluje się za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (TLC), zaś pozostały etanol odparowuje się na wyparce obrotowej.

4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że produkt hydrolizy zasadowej rozpuszcza się w wodzie, a nastę pnie ekstrahuje eterem dietylowym.

5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że fazę organiczną przemywa się solanką i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu, a po odparowaniu rozpuszczalnika otrzymuje się czysty produkt.