Эффективный синтез метил (r)-3-гидроксинонаноата производного микрокомпонента плазмы крови человека из касторового масла Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

Краткие сообщения

УДК 542.943.5 + 547.475.124

ЭФФЕКТИВНЫЙ СИНТЕЗ МЕТИЛ (К)-Э-ГИДРОКСИНОНАНОАТА -ПРОИЗВОДНОГО МИКРОКОМПОНЕНТА ПЛАЗМЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА -ИЗ КАСТОРОВОГО МАСЛА

1 Институт органической химии Уфимского научного центра РАН, пр. Октября, 71, Уфа, 450054 (Россия). E-mail: [email protected] 2Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, пр. Академика Лаврентьева 9, Новосибирск, 630090 (Россия)

Разработан эффективный метод синтеза метил (К)-З-гидроксинонаноата - производного микрокомпонента плазмы крови человека, базирующийся на озонолитическом расщеплении касторового масла с использованием на стадии превращения промежуточных пероксидов гидрохлоридов семикарбазида и гидроксиламина.

Ключевые слова: метил (Т?)-3-гидроксинонаноат, касторовое масло, солянокислые семикарбазид и гидроксиламин, озонолиз.

Известно [1], что во фракции карбоновых кислот плазмы крови человека присутствуют 2- и 3-гидрокси-кислоты, в частности 3-гидроксинонановая кислота, причем для ее производного - метил (К)-З-ацетокси-нонаноата - описан четырехстадийный синтез, основанный на озонолитическом превращении коммерчески доступного касторового масла (1) с использованием диметилсульфида на стадии восстановления перекис-ных продуктов озонолиза [2].

Нами на основе озонолитической трансформации того же субстрата (1) разработан двухстадийный синтез еще одного производного микрокомпонента плазмы крови человека - метил (К)-З-гидроксинонаноата (2), однако при этом в качестве реагентов были применены гидрохлориды гидроксиламина и семикарбазида.

Так, окисление триглицерида (1) (содержание рицинолевой кислоты ~95%) тремя эквивалентами озона при 0 °С в метаноле с последующей обработкой солянокислым гидроксиламином (0 °С, 0,5 ч; кипячение, 10 ч) привело к смеси (1,6 : 4,9 : 1) целевого гидроксиэфира (2), С-9 диэфира (3) и его мононитрильного производного (4).

Озонолизом касторового масла (1) с последующей обработкой пероксидов гидрохлоридом семикарбазида (20 °С, 20 ч) получена смесь (55 : 45) диэфира (3) и гидроксиэфира (2), причем последний выделен из нее с высоким (90%) выходом.

© Г.Ю. Ишмуратов1, Ю.В. Легостаева1, А.Х. Шаяхметова1, Л.П. Боцман1, Г.А. Толстиков2

1

O3/ MeOH, 00C

NH2OH-HCl,

MeOH,

д

nh2Cnhnh2-hci,

MeOH,

200C

OH

MeO2C(CH2)7CO2Me + ^C(CH2)7CO2Me

2

3

2

3

4

* Автор, с которым следует вести переписку.

При идентификации полученных соединений (2-4) использовали ЯМР-спектроскопию и масс-спектрометрический анализ в сочетании с хроматографическим методом разделения компонентов.

итак, нами разработаны два варианта озонолитического превращения касторового масла в метил (R)-3-гидроксинонаноат и отмечено, что использование солянокислого семикарбазида значительно увеличивает хемоселективность процесса по сравнению с гидрохлоридом гидроксиламина.

Экспериментальная часть

Спектры ЯМР получены на спектрометре «BRUKER AMX-300» (рабочая частота 300.13 МГц для 1Н и 75.47 МГц для 13С) в CDCl3 и ацетоне^б относительно ТМС. иК-спектры записаны на приборе «Specord M-82» в тонком слое. Хроматографический анализ проведен на хроматографе GC-9A «Shimadzu» (кварцевая капиллярная колонка длиной 25 м, неподвижная фаза OV-101, рабочая температура 80-2б0 “С). Масс-спектры записаны на системе хроматограф - масс-спектрометр - ЭВМ: хроматограф HP 5890 с масс-селективным детектором HP 5972А, хроматографическая колонка HP 5MS 25 м х 0,25 мм, температурный режим колонки 40°С, изотерма 5 мин, нагрев 8 °С/мин до 250 °С, температура инжектора 2б0 °С, сканирование масс-спектров 1 сек/спектр 28-300 а.е.м. Оптическое вращение измерено на поляриметре «Perkin-Elmer-241-MC». Контроль ТСХ - на SiO2 марки «Sorbfil» (Россия). Для колоночной хроматографии использован SiO2 (70-230) марки «Lancaster» (England). Производительность озонатора - 40 ммоль О3/ч.

Озонолиз касторового масла (1). Через раствор 9,32 г (10,0 ммоль) олефина в 50 мл абсолютного MeOH при 0 “С барботировали озоно-кислородную смесь до поглощения 30,0 ммоль озона. Реакционную смесь продували аргоном и обрабатывали двумя методами:

а) при перемешивании (0 “С) прибавляли 11,б7 г (105,0 ммоль) гидрохлорида семикарбазида. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре до исчезновения перекисей (21 ч) (йодкрахмальная проба), затем упаривали, разбавляли CH2Cl2 (100 мл), промывали Н2О (3 x 25 мл), сушили MgSO4 и упаривали. Получили 11,5б г продукта, содержащего, по данным ГЖХ, метиловый эфир 3R-гидроксинонановой кислоты (2) и диметиловый эфир нонандиовой кислоты (3) в соотношении 45 : 55. После хроматографирования смеси [SiO2, гексан - МТБЭ (2 : 1)] получили 4,б8 г (90%) эфира (2) (Rf 0,30) и 5,б0 г (88%) диэфира (3) (Rf 0,57).

б) при перемешивании прибавляли (0 “С) за 0,5 ч 7,29 г (105,0 ммоль) NH2OH-HCl. Реакционную смесь кипятили до исчезновения перекисей (10 ч), затем упаривали, разбавляли CH2Cl2 (100 мл), промывали H2O (3 x 25 мл), органический слой сушили Na2SO4 и упаривали. Получили 10,1 г продукта, содержащего, по данным ГЖХ, метиловый эфир 3R-гидроксинонановой кислоты (2), диметиловый эфир нонандиовой кислоты (3) и метиловый эфир 8-цианоктановой кислоты (4) в соотношении 1,б : 4,9 : 1. Последний в индивидуальном виде выделен хроматографически [SiO2, гексан-CH^b (1 : 1)], Rf 0,34.

Метиловый эфир (й)-З-гидроксинонановой кислоты (2), [a]D20 -198,7 (c 0,08, CH2Cl2). иК-спектр (KBr, v, см-1): 3420 (ОН), 1740 (С=О), 1140 (С-О). Спектр ПМР (ацетон^, 5, м.д., J/Гц): 0,93 (3H, т, 3J = 7,0, H-9), 1,35 (8H, м, H-5-H-8), 1,52 (2H, м, H-4), 2,41 (1H, дд, 2J = 15,1, 3J = 8,1, Ha-2); 2,50 (1H, дд, 2J = 15,1, 3J = 4,8, Hj-2), 3,б7 (3H, с, CO2CH3), 3,98-4,03 (1H, м, H-3). Спектр ЯМР 13C (ацетон^): 13,32 (к, С-9), 22,24 (т, С-8), 25,21 (т, С-5), 28,97 (т, С-б), 31,5б (т, С-7), 3б,90 (т, С-4), 41,9б (т, С-2), 50,50 (к, CO2CH3), б7,54 (д, С-3), 171,89 (с, С-1). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 188 (0,3) [М]+, 170 (1), 139 (8), 138 (8), 111 (0,б), 115 (1), 113 (8), 103 (100), 97 (8), 9б (10), 87 (8), 74 (100), 59 (8), 45 (7), 31 (10).

Диметиловый эфир нонандиовой кислоты (3). иК и ЯМР спектры практически идентичны описанным ранее [3].

Метиловый эфир 8-цианоктановой кислоты (4). иК-спектр (KBr, v, см-1): 2220 (C=N), 1745 (С=О). Спектр ПМР (ацетон^, 5, м.д., J/Гц): 1,35 ^H, м, H-4-H-6), 1,40-1,50 (2H, м, H-7), 1,55-1,б5 (2H, м, H-3), 2,30 (2H, т, J = 7,2, H-2), 2,46 (2H, т, J = 7,0, H-8), 3,61 (3H, с, CO2CH3). Спектр ЯМР 13C (ацетон^): 1б,04 (т, С-8), 24,47 (т, С-3), 25,08 (т, С-7), 28,57 (т, С-4-С-б), 34,85 (т, С-2), 50,42 (к, CO2CH3), 120,00 (с, С-9), 173,03 (с, С-1). Масс-спектр, m/z (1отн., %): 183 (0,2) [М]+, 152 (39), 124 (21), 123 (20), 110 (19), 111 (7), 98 (9), 97 (32), 96 (9), 83 (32), 82 (25), 74 (100), 69 (11), 68 (7), 59 (39), 54 (8), 41 (25), 40 (8).

Список литературы

1. Pfordt I., Spiteller G. Carbonsauren im menschlichen Blut // Liebigs Ann. Chem. 1980. № 2. S. 175-182.

2. Kula J., Quang T. B., Sikora M. Synthesis of enantiomerically pure volatile compounds derived from (R)-3-hydroxynonanal // Tetrahedron: Asymmetry. 2000. V. 11. №4. P. 943-950.

3. Tallent W.H., Harris J., Wolff I.A. (R)-13-hydroxy-cis-9-, trans-11-octadecadienoic acid, the principle fatty acid from Coriaria nepalensis Wall. Seed oil // Tetrahedron Lett. 1966. №36. P. 4329-4334.

Поступило в редакцию 1? февраля 2009 г.