CC BY
38
8. Tissue reactions to polypyrrole-coated polyesters: A magnetic resonance re-laxometry study. / Alikacem N., Marois Y., Zhang Z., Jakubiec B., Roy R., King M.W., Guidoin R. //Artificial organs, 1999. 23 (10). P. 910-919.
9. Biocompatibility of polypyrrole particles: an in-vivo study in mice. / Rama-naviciene A., Kausaite A., Tautkus S., Ramanavicius A. // The Journal of pharmacy and pharmacology, 2007. 59 (2). P. 311-315.
10. Определение свободного гемоглобина в плазме крови с помощью геми-глобинцианидного метода. / О.Н. Савельев, В.П. Сухоруков, А.В. Киселева, Г.А.Королева.// Лабораторное дело, 1990. 10. С. 45-47.
11. Краснова Т.А., Кирсанов М.П., Ушакова О.И. Разработка сорбционной технологии очистки воды от хлороформа. // Химия в интересах устойчивого развития, 2001. 9. С. 649-653.
12. Лопухин Ю.М, Молоденков М.Н. Гемосорбция. М.: Медицина, 1978.
УДК 547 А.В. Фурсова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
К ПРОБЛЕМЕ РЕАЦИИ МИХАЭЛИСА-БЕККЕРА В РЯДУ БРОМГИДРИНОВ
The study of the reaction of the Michaelis-Becker with bromhydrins by example of 1-bromo-2-hydroxy-benzene. The interaction between l-bromo-2-hydroxy-benzene and a rank of sodium salts of acids of trivalent phosphorus courses in different ways under the conditions of the reaction of the Michaelis-Becker. The main product is styrene epoxide. The yield of the product of the addition by the reaction of the Michaelis-Becker increases to a little degree with appearance of alkyl substituent at the phosphorus atom.
Изучение реакции Михаэлиса-Беккера с бромгидринами на примере 1-бром-2 -гидроксиэлидбензола. Взаимодействие 1-бром-2-гидроксиэтилбензола с рядом натриевых солей кислот трехвалентного фосфора в условиях реакции Михаэлиса-Беккера протекает неоднозначно с образованием ряда продуктов, основным из которых является фенилокси-ран. Выход продукта присоединения или направления реакции Михаэлиса-Беккера незначительно возрастает при введении алкильных заместителей к атому фосфора кислоты.
Сквален (рис. 1) - это природное полиизопреноидное соединение состава С30Н50, содержащееся в растительных маслах и в маслах тканей морских животных, [1-11] также участвующее в метаболизме. Он является одним из основных компонентов липидов поверхности кожи (себума), ключевым интермедиатом в биосинтезе холестерина и стероидных гармонов [1], а также оказывает влияние на ряд других процессов [12-15]. Основное терапевтическое использование сквалена заключается в его применении в качестве вспомогательного средства при лечении различных форм рака, благо-
даря способности подавлять рост клеток опухоли [16].
Так как сквален содержит шесть двойных связей, он легко подвергается фотоокислению, защищая от окисления ненасыщенные кислоты себума, превращаясь при этом в моно-гидропероксид. Пероксиды сквалена являются камедогенными и поддерживают воспалительные реакции кожи, т.к. используются бактериями Propionium acne, вызывающими развитие воспалительных процессов кожи, образование камедонов и acne vulgaris [17].
Благодаря широкому спектру активности сквален применяется в производстве БАД и косметических средств, а так же в составе адъювантов вакцин для увеличения их эффективности [18]. Ведутся активные поиски его биологически активных аналогов или производных с целью получения эффективных средств для лечения гиперхолестеринэмии, Acne vulgaris, атипических дерматитов и т.д. [19].
Получение его фосфорилированного производного с жесткой Р-С связью (именно такие соединения обладают высокой эффективностью в ингибировании широкого спектра биохимических процессов) может помочь в решении проблем, связанных с повышенным уровнем холестерина в крови, с воспалениями кожных покровов, с лечением опухолей, выявить ряд функций сквалена в организме.
Для получения подобного соединения нами была предпринята попытка синтеза фосфорилированного производного сквалена с P-С связью (1) с использованием реакции Михаэлиса-Беккера по схеме 1 [20]:
Однако проведение реакции Михаэлиса-Беккера с бромгидрином сквалена (2) с использованием натриевой соли диэтилфосфита не приводит к искомому фосфорилированному производному (1) и в результате реакции образуется 2,3-окидосквален и диэтилфосфористая кислота. В молекуле сквалена содержится шесть двойных связей, что резко снижает селективность реакций и выход необходимых продуктов и затрудняет получение производных сквалена. Поэтому, прежде чем продолжить его модификации, мы решили определить, возможно ли протекание реакции фосфорилирова-
ния по Михаэлису-Беккеру с бромгидринами и в каких условиях. Для этого был проведен ряд модельных реакций фосфорилирования на примере 1-бром-2-гидроксиэтилбензола (3) [21] (Рис. 2).
Для исследования реакции Михаэлиса-Беккера в случае бромгидри-нов использовали натриевые соли диэтилфосфористой (4), О-изопропилметилфосфонистой (5) и О-изобутилметилфосфонистой (6) кислот в соответствии с прописями [22] (рисунок 2).
В реакции с натриевой солью диэтилфосфористой кислоты основными продуктами были эпоксид стирола (7) и диэтил-Н-фосфонат (4) (схема 2), т.е. реакция протекает аналогично реакции с бромгидрином сквалена.
№ОР(ОЕЦ2
Г| Вг ----------»(ЕЮ)2Р(0)Н + Г I
- ЫаВг
Схема 2.
Поэтому мы решили увеличить нуклеофильность атома Р в соли и перешли к производным фосфонистой кислоты. В случае с солью О-изопропил-метил-фосфонистой кислоты, наряду с фосфористой кислотой (5) и эпоксидом (7), образовался продукт фосфорилирования по михаэлису-Беккеру 1-(0-изопропил-метилфосфоно)-2-гидроксистирола (8), выход которого составил 9,4% [21].
Реакция фосфорилирования по Михаэлису-Беккеру с использованием натриевой соли О-изобутилметилфосфонистой кислоты была исследована
1 31
методом Ни Р ЯМР-спектроскопии. В результате реакции соли кислоты (6) с одним эквивалентом бромгидрина стирола (3) образовались следующие продукты: эпоксид стирола (7) (25%), О-изобутилфосфонистая кислота (6) (24%) с сигналом в 31Р ЯМР-спектре реакционной смеси с химическим сдвигом 8 = 35,3 м.д., продукт фосфорилирования по Михаэлису-Беккеру (9) (11%) с сигналом в 31Р ЯМР-спектре с химическим сдвигом 8 = 31,2 м.д. и около 17% предполагаемых продуктов переэтерификации фосфористой кислоты (10) (рисунок 2). Около 30% от исходного бромгидрина (3) остались неизменны.
Полученная смесь была разделена методом колоночной хроматографии, фракции были идентифицированы методом Р31 и Н1 ЯМР-
спектроскопии.
СН3СН20^ ^
Вг СН3^ хрЧ сн3%1 Хрчи
сн3сн2о н ^сно н ^снсн2о н сн3 с н3
4 5 6
но. но.
СН3У ТЭСН(СН3)2 СН' Ч(:
н о
■Вг
ОСН2СН(СН3)2
сн
>' °-С1
10
Рис. 2. Продукты реакции фосфорилирования.
Так как количество образовавшегося эпоксида практически полностью соответствует сумме количеств образовавшихся в ходе реакции О-изобутилметил-Н-фосфоната (6) и кислоты (10), можно предположить, что при взаимодействия бромгидрина (3) с натриевой солью кислоты 6, наряду с механизмом реакции Михаэлиса-Беккера, осуществляется следующее взаимодействие (схема 3):
СНХ
P-ONa +
iBucf
Схема 3.
Эксперисенталъная часть.
Спектры ЯМР *Н регистрировали на приборе JEOL (400 МГц). В качестве внутреннего стандарта были использованы остаточный сигнал протона растворителя с химическим сдвигом 8=7.27 (CDCI3). Для качественного анализа состава реакционных смесей использовали пластинки “Силуфол УФ-254” (15 х 20 см) при 25°С. Для препаративного хроматографического разделения смесей исследованных веществ использовали силикагель «Macherey-Nagel 60» , 0.04-0.063 мм (230-400 mesh).
1-бром-2-гидроксистирол (3). В плоскодонной колбе смешали 11,132 г стирола, 42,8 мл воды и 20,123 г N-бромсукцинимида (NBS). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре до полного растворения NBS в течение 1 ч 15 мин. Нижний слой собрали, осушили над Na2SC>4, отфильтровали и промыли хлороформом. Раствор концентрировали на роторном испарителе под вакуумом. Получили 19,722 г вязкой жидкости кремового оттенка. Масса основной фракции с температурой кипения 120-122,5°С составила 11,074 г, nD(21,5°C)=l,5745. Выход 1-бром-2-гидроксистирола составил 94,44%. Данные *Н ЯМР: (CDC13, 8, м.д., J, Гц) 3.523-3.592 (m, 2Н, СН2); 3.0-3.2 (s расш., 7Н, ОН); 4.884-4.906 (т, 7Н, СН); 7.325-7.368 (т, 5Н, С6Н5).
1-(0-изобугилметилфосфоноУ2-гидроксистирол (9). В 5 мл сухого ТГФ поместили 0,135 г натрия. К смеси прибавили 0,797 г (О)-изобутилметил-фосфонистой кислоты (7). Наблюдалось слабое образование газа, небольшой разогрев и появлении едкого запаха, похожего на запах фосфина, который сопровождал весь ход эксперимента. Смесь мешали до полного растворения Na в течение примерно 3 ч, затем охладили и порциями по 50 мкл прибавили 1.178 г холодного 1-бром-2-гидроксистирола (4). При этом наблюдалось выпадение белого осадка. Через несколько секунд после прибавления первой порции бромгидрина смесь приобрела желто-салатовый цвет. После окончания прибавления бромгидрина смесь побелела и застыла, вернувшись в свое исходное состояние только, спустя, примерно 15 мин. Через сутки осадок отфильтровали и промыли хлористым метиленом. Фильтрат упарили на роторном испарителе под вакуумом, получив 1,203 г желто-вато-коричневой жидкости с едким запахом, пв(20,9°С)=1,4946. На ТСХ в
НО—CJ
Г
СН2Вг
Ph
СН^ О
fC +
iBuO м 6
NaO*
этилацетате 4 пятна с Rf 0,01; 0,133; 0,455; и 0,868 соответственно. Реакционную смесь разделяли методом колоночной хроматографии (МТБЭ:петролейный эфир, 1:5).
Анализ реакционной смеси Н1ЯМР (400МГц): (CDCI3, 5, м.д., J, Гц):
- бромгидрин 4 (0,283 г): 3.4101-3.4123 [m, 2Н, СН2], 4.738 [т, 7Н, СН], 4.8-5.0 [s расш., 7Н, ОН], 7.12-7.21 [т, 5Н, С6Н5];
- эпоксид 8 (0,3 г, выход 43%): 2.6059-2.6094 [т, 7Н, СН2], 2.9358-2.9496[т, 7Н, СН2], 3.6758 [t, 7Н, СН], 7.12-7.21 [т, 5Н, С6Н5];
- кислота 7 (0,284 г, выход 36%): 0.7525-0.7995 [m, 6Н, 2СН3]; 1.3104-1.3482 [dm, J=0.038, 5Н, РСН3], 1.72-1.86 [т, 7Н, CH(0-(i)Bu)], 3.5441-3.5521 [т, 2Н, 0-СН2], 6.975 [dm, J=1.354, 7Н, PH];
- продукт 9 (0,134 г, выход 9%): 0.74-0.78 [m, 6Н, 2СНЗ], 1.26-1.31 [dm, J=0.026, 5Н, РСНз], 1.54-1.68 [т, 7Н, CH(0-(i)Bu)], 3.195 [d, J= 0.012, 7Н, ОН], 3.5521-3.6758 [т, 2Н, ОСН2], 3.66-3.72 [т, 2Н, РСН2], 3.676-3.69 [t, 7Н, СН], 7.21-7.28 [т, 5Н, С6Н5].
Библиографические ссылки
1. Kelly G.S. Squalene and its potential clinical uses. // Altern Med Rev., 1999. 4(1). P. 29-36.
2. Occurrence and characterization of oils rich in y-linolenic acid. Part II: fatty acids and squalene from Macaronesian Echium leaves. / Guil-Guerrero J.L. [et al.]; // Phytochemestry, 2000. 54. P. 525-529.
3. Squalene content and antioxidant activity of Terminalia catappa leaves and seeds. / Ко, T.F. [et al.]; // J.Agric. Food Chem., 2002. 50. P. 5343-5348.
4. Cholesterol-lowering properties of amaranth grain and oil in hamsters. / Berger A. [et al.]; // Int. J. Vitam. Nutr. Res., 2003. 72(1). P. 39-47.
5. Wild Amaranthus caudatus seed oil, a nutraceutical resource from Ecuadorian flora. / Bruni R. [et al.]; // J. Agric. Food Chem., 2001. 49. P. 5455-5460.
6. A detailed and comprehensive study of amaranth (Amaranthus cruentus L.) oil fatty profile. / Leon-Camacho M. [et al.]; // Eur. Food Res. Technol., 2001. 213. P. 349-355.
7. Marcone M.F. First report of the characterization of the threatened plant species Amaranthus pumilus (seabeach amaranth). // J. Agric. Food Chem., 2000. 48. P. 378-382.
8. Extraction and purification from Amaranthus grain. / H.-P. [et al.]; // J. Agricultural and food chem., 2002. 50. P. 368-372.
9. Han-ping He and Harold Corke. Oil and Squalene in Amaranthus Grain and Leaf. // J. Agric. Food Chem., 2003. 51. P. 7913-7920.
10. Screening and characterization of squalene-producing thraustochytrids from Hong Kong mangroves. / Li Q. [et al.]; // J. Agric. Food Chem., 2009. 57. P. 4267-4272.
11. Fatty acid composition and squalene content of the marine microalga Schizo-chytrium mangrovei. / Jiang Y. [et al.]; // J. Agric. Food Chem., 2004. 52. P. 1196-1200.
12. Enhanced elimination of theophylline, Phenobarbital and strychnine from the
bodies of rats and mice by squalene treatment. / Kamimura H. [et al.]; // J. Phar-macoboidyn, 1992. 15. P. 215-221.
13. Effects of dietry paraffme, squalane and sucrose polyester on residue disposition and elimination of hexachlorobenzene in rats. /Richter E. [et al.]; // Chem. Biol. Interact., 1982. 40. P. 335-344.
14. Kinetic study of quenching reaction of singlet oxygen and scavenging reaction of free radical by squalene in n-butanol. / Kohno Y. [et al.]; // Biochim. Bio-phys. Acta, 1995. 1256. P. 52-56.
15. Fliesler S.J., Keller R.K. Isoprenoid metabolism in the vertebrate retina. // Int. J. Biochem Cell Biol., 1997. 29. P. 877-894.
16. Tomita Y. Immunological role of vitamin A and its related substances in prevention of cancer. //Nutr. Cancer., 1983. 5. P. 187-194.
17. Peroxidated squalene induces the production of inflammatory mediators in HaCaT keratinocytes: a possible role in Acne Vulgaris. / Ottaviani M. [et al.]; //J. of Investifative Dermatology, 2006. 126. P. 2430-2437.
18. Ahn Y.K., Kim G.H. Effects of Squalene on the Immune Responses in Mice(l): Humoral Immune Responses of Squalene. // Arch. Pharm. Res., 1991. 14(4). P. 370-378.
19. Фурсова A.B., Офицеров E.H. Ингибирование биосинтеза и метаболизма сквалена. //Бутлеровские сообщения, 2011. Т. 25. №7. С. 50-75.
20. Фурсова А.В., Офицеров Е.Н. К синтезу ингибиторов 1,2-оксидоскваленэпоксидазы на основе сквалена реакцией Михаэлиса-Беккера. //Бутлеровские сообщения, 2011. Т. 25. №7. С. 76-80.
21. Фурсова А.В., Офицеров Е.Н. К реакции Михаэлиса-Беккера в ряду бромгидринов. //Бутлеровские сообщения, 2011 (в печати).
22. Грапов А.Ф. Реакция Михаэлиса-Беккера. Реакции и методы исследования органических соединений. Кн. 15. М.: Изд. Химия, 1966. С. 41.
УДК 547.814.1
И.О. Акчурин, А.Ю. Бочков, В.Ф. Травень
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
НОВЫЕ ИК-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ BODIPY КРАСИТЕЛИ С НЕОБЫЧНО БОЛЬШИМ СТОКСОВЫМ СДВИГОМ
Coumarin-fused BODIPY dye was designed and synthesized. Convenient method for synthesis of 2-benzoylchromeno[4,3-b]pyrrol-4(lH)-one from 7-diethylamino-3-formylcoumarine was developed. Coumarin-fused BODIPY dye showed intensive near-IR fluorescence (maximum at 748 nm) and unusually high Stokes shift in polar solvent (142 mn).
Осуществлён синтез флуоресцентного BODIPY-красителя аннелированного с кумарином. Разработан удобный метод синтеза 2-бензоилхромено[4,3-Ь]пиррол-4(1Н)-она из 7-диэтиламино-3-формилкумарина. Синтезированный BODIPY-краситель интенсивно флуо-
