CC BY
38
УДК 547.92.5 + 542.941 + 541.63
ТРАНСФОРМАЦИЯ ДИАЦЕТОНИДА 9а,14а-ЭПОКСИ-14-ДЕЗОКСИ-20-ГИДРОКСИЭКДИЗОНА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ЛИТИЙАЛЮМОГИДРИДОМ
© Л. И. Сайфуллина1, Н. А. Веськина2, И. В. Галяутдинов2, В. Н. Одиноков2*
1 Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Тел./факс: +7 (34 7) 273 6 7 78.
2Институт нефтехимии и катализа РАН Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября,141.
Тел./факс: +7 (347) 284 27 50.
Е-mail: odinokov@anrb. ш
При взаимодействии диацетонида 9а,14а-эпокси-14-дезокси-20-гидроксиэкдизона с литий-алюмогидридом наряду с восстановлением 6-кетогруппы происходит перегруппировка оксетано-вого цикла и 5р/5а-эпимеризация с образованием смеси 6а- и 6^-эпимеров (20R,22R)-6а,9а,25-тригидрокси-2в,3р. 20,22-бис(изопропилидендиокси)-5а-холеста-7,14-диена, окисление которого приводит к диацетониду 9а-гидроксистахистерона В.
Ключевые слова: диацетонид,
9а-гидроксистахистерон В.
восстановление, оксетановый цикл, эпимеризация,
Сообщалось, что диацетонид 20-гидрокси-экдизона в литий - аммиачном растворе образует диацетонид 9а,14а-эпокси-14-дезокси-20-гидрокси-экдизона (1) [1]. Это соединение, содержащее оксе-тановый и сопряженный еноновый фрагменты, представляет интерес для дальнейших трансформаций. Имея в виду стабильность оксетанов в нуклеофильных средах [2] и легкость гидридного восстановления кето-группы экдистероидов [3], мы полагали, что при взаимодействии с комплексными гидридами щелочных металлов будут получены 6-гидроксипроизводные оксетано-экдистероидов.
Действительно, оксетан 1 сохраняется в растворе метанола в присутствии едкого кали в течение суток (контроль ТСХ). Однако при взаимодействии с аллюмогидридом лития в тетрагидрофуране после кислотной обработки реакционной смеси 5% - соляной кислотой был выделен продукт, представляющий собой смесь 6а-(2а) и 6р-(2б) спиртов, в которых 9а,14а-оксетановый цикл перегруппировался в 9а-гидрокси-14,15-еновый (гомоаллильный) фрагмент. При этом произошла эпимеризация по атому С5, то есть циклы А и В в соединениях 2а и 2б стали транс--сочлененными. Соединения 2а и 2б были разделены колоночной хроматографией, и строение каждого из них установлено методами Ш и 2Б спектроскопии ЯМР 'Н и 13С.
Спектр ЯМР 13С соединения 2а содержит сигналы С7=С8 связи при 5 124.1 (С7, корреляция с дублетом НС6 связи, 5 4.66 м. д.) и 148.3 (С8, два кросс-пика с СН6 и НС15, 5 5.74 м.д.). Дополнительно наблюдаются сигналы sp2-гибридизованных атомов С (5 124.3 и 135.9), которые принадлежат,
соответственно.
С15 и С14
На основании эксперимента НМВС: сигнал 135.9 коррелируется с НС7 (5 5.65), тогда как сигнал 124.3 коррелируется с НС17 (5 1.94). Спектры HSQC показывают отсутст-
8 14
вие кросс-пиков для атомов С и С , тогда как сигналы атомов С7 и С15 коррелируются со своими
протонами (5 5.65 и 5.74). Аналогичная картина наблюдается в спектрах соединения 2б.
Химический сдвиг сигнала атома С6 при 5 66.5 в спектре ЯМР 13С соединения 2а свидетельствует об а-конфигурации его гидроксильной группы [3-4], тогда как химический сдвиг С6 соединения 2б при 5 70.4 характеризует Р-ориентацию его гидроксильной группы. Транс-сочленение циклов А и В соединений 2а и 2б подтверждается отсутствием корреляций между сигналами Н3С19 и НС5 в экспериментах К0Б8У, а также наличием С08У-корреляции между НС5 и НС6 сигналами в соединении 2а и ее отсутствием в соединении 2б.
Раскрытие оксетанового цикла соединения 1, очевидно, происходит после восстановления кето-группы и водно-кислотной обработки, подобно описанной перегруппировки оксетана 1 в водном спирте [5].
Окисление эпимерных спиртов 2а и 2б пири-динийхлорхроматом в СНС13 привело к одному и тому же кетону (3), который был идентичен диаце-тониду 9а-гидроксистахистерону В, полученному перегруппировкой оксетана 1 в спирте [5]. Следует сказать, что описанная перегруппировка, протекающая за 24 часа, резко ускоряется в присутствии эфирата трехфтористого бора или при добавке 5%-соляной кислоты.
Как видно, при превращении 6-спиртов 2а и 2б в кетон 3 вновь происходит эпимеризация по атому С5 и образовавшееся соединение имеет характерное для экдистероидов цис-
сочленение колец А и В.
Таким образом, при гидридном восстановлении литийалюмогидридом диацетонида 9а,14а-эпокси-14-дезокси-20-гидроксиэкдизона (оксетано-экдистероида) наряду с восстановлением
6-кетогруппы имеет место перегруппировка 9а,14а-оксетанового цикла в 9а-гидрокси-14(15)-еновый фрагмент и 5р/5а-эпимеризация.
* автор, ответственный за переписку
1138
раздел ХИМИЯ
2a
2б
2a
2б
PCC
CHC13
PCC
CHC13
O O '
3
Экспериментальная часть
Спектры ЯМР 1Н и 13С регистрировались на приборах Bruker Avance-400, рабочие частоты 400.13 МГц (Н1) и 100.62 (С13) МГц, растворитель -CDC13. Гомо- и гетероядерные методики DEPT-135°, COSY, HSQC, HMBC выполнены на приборе Bruker Avance-400 по стандартным методикам. Химические сдвиги приведены в шкале д относительно ТМС (внутренний стандарт). Температуры плавления определены на малогабаритном нагревательном столе типа Воейш. Удельное вращение определяли на поляриметре Perkin-Elmer-141. Для контроля методом ТСХ использовали пластины с SiO2 (Silufol), проявитель - раствор ванилина в этиловом спирте, подкисленный серной кислотой.
Синтез (20К,22Я)-6а,9а,25-тригидрокси-2р, 3р:20,22-бис-(диизопро-пилидендиокси)-5а-холес-та-7,14-диен (2а) и (20К,22Я)-бр,9а,25-тригид-рокси-2р,3р:20,22-бис-(диизопропилидендиокси)-5а-холеста-7,14-диен (2б). К суспензии 0.14 г (3.6 ммоль) LiA1H4 в 10 мл сухого ТГФ (0 °С, Ar) за 5 мин прикапали раствор 0.4 г (0.72 ммоль) оксета-на 1 в 10 мл ТГФ, перемешивали 15 мин при 0 °С и последовательно добавили 5 мл воды и 5%- HC1 (до нейтральной среды). Экстрагировали этилацетатом (3x20 мл). Экстракт сушили над Na2SO4, концентрировали при пониженном давлении. Твердый остаток (350 мг) хроматографировали на колонке (SiO2, эллюент - хлороформ), получили 150 мг (38%) 6а-спирта 2а (Rf 0.54,CHC13 - MeOH, 10:1) и 170 мг (43%) 6ß-спирта 2б (Rf 0.59, CHC13 - MeOH, 10:1).
бр-спирт (2а): Т.пл. 116-118 °С, [a]D18 -65.30 с, (1.01, CHC13). ИК (KBr, v/см-1): 3019, 1651, 1521, 1383, 1220, 755, 669. 'Н ЯМР (CDC13), 5: 0.95 с, (3H, H3C19), 1.00 с, (3H, H3C18), 1.19 с, (3H, H3C21), 1.94 и
2.15 оба м, (2Н, Н2С1), 1.23 с, (6Н, H3C26, H3C27), 1.30, 1.33, 1.42 и 1.50 все с, (12H, 2Ме2С), 1.68 и 1.71 оба м, (2Н, Н2С11), 1.57 и 1.68 (2m, 2Н, Н2С24), 1.64 и 2.04 оба м, (2Н, Н2С12), 1.54 и 1.57 оба м, (2Н,
1.45 и 1.60 оба м, (2Н, 2.11 м, (1H, (1Н,
(1Н, НС2, Юі/2 23.2 Гц), J6,7 < 1 Гц), 5.65 с, (1Н,
1.94 м, (Н,
2.26 и 2.53 оба м,
НС17),
Н2С4),
Н2С23)
НС5), 3.72 м, (1H, НС22, Ю1/2 8.8 Гц), 4.31 уш. с НС
(2Н, Н2С16),
Ю1/2 15.2 Гц), 4.49 м, 4.66 д, (1Н, НС6, J6,5 5 Hz
НС7), 5.74 уш. с. (CDC13), 5: 18.1
(1Н, Н2С15, w1/2 11.6 Гц ). 13С ЯМР
к (С18),
21.2 к (С21),
23.7 т (С23),
24.2 т (С4), 28.8 т (С11), 26.6 к, 26.8 к, 28.7 к и 28.9 к (2Ме2СО2), 27.2 к (С19), 29.1 и 29.6 оба к (С26 и С27), 31.4 т (С16), 36.0 т (С12), 39.6 т (С1), 40.6 д (С5), 40.9 с (С10), 41.3 т (С24), 47.4 с (С13), 57.8 д (С17), 66.5 д (С6), 70.4 с (С25), 72.9 с (С9), 73.6 д (С2), 73.8 д (С3), 81.8 д (С22), 83.5 с (С20), 106.9 с (20,22 - Ме2СО2),
107.2 с (2,3 - Ме2СО2), 124.1 д (С7), 124.2 д (С15), 135.9 с (С14), 148.3 с (С8).
6а-спирт (2б): Т. пл. 98-100 °С, [a]D20 -94.50 (с 0.42, CHC13). ИК спектр (KBr, v/см-1: 3000 (ОН), 2900, 1410, 1250, 810. УФ 235 нм. 1Н ЯМР (CDC13), 5: 1.01 с, (3H, H3C18), 1.08 с, (3H, H3C19), 1.19 с, (3H,
H3C21), 1.22 с, (6Н, H3C26, 1.51 все с, (12H, 2Ме2С) Н2С1)
H3C27)
1.31, 1.37, 1.45 и
1.37 и 2.12 оба м, (2Н, 11
1.42 и 1.49 (2m, 2Н, Н2С ), 1.57 and 1.71 (2m,
1.71 и 1.84
Н2С23),
2Н, Н2С24;, 1.62 and 1.95 (2m, 2Н, Н2С12) оба м, (2Н, Н2С4), 1.45 и 1.67 оба м, (2Н,
1.95 м, (1Н, НС17), 2.02 м, (1H, НС5), 2.23 и 2.53 оба (2Н уш. с., (1 Н
м, (2Н, Н2С16), 3.71 м, (1H, НС22, Юш 9.2 Гц), 3.97 НС6, J6,7 4 Hz, J6,5 < 1 Гц), 4.23 уш. с., (1Н, НС3, ю1/2 4.4 Hz), 4.47 (m, 1Н, НС2, ю1/2 20.8 1Н, НС15,
13
22
Hz), 5.73 (br s, НС7, J7,6 < 1 Hz). (С18), 21.2 к (С21),
Ю1/2 7.2 Hz ),5.86 (d, 1Н, С ЯМР (CDC13): 5. м.д.: 18.2 к 23.7 т (С23), 26.5 т (C11), 26.8 к,
1
28.6к и 28.9 к (2Ме2СО2), 29.1 к (С19), 29.2 к и 29.5 к (С26 и С27), 29.7 т (С4), 31.3 т (С16), 35.9 т (С12), 38.5 т (С1), 39.4 с (С10), 41.3 т (С24), 43.3 д (С5), 47.4 с (С13), 57.9 д (С17), 70.37 д (С6), 70.42 с (С25), 73.5 д (С2), 73.6 д (С3), 73.6 с (С9), 81.8 д (С22), 83.4 с (С20), 106.9 с (20,22-Ме2С02), 107.3 с (2,3-Ме^О^), 122.2 д (С7), 124.7 д (С15), 136.6 с (С14), 148.7 с (С8).
Окисление спиртов (2а) и (2б). К раствору 0.06 г (0.11 ммоль) спирта 2а или спирта 2б в 10 мл абсолютного хлороформа (20 0С), при перемешивании прибавили 0.05 г (0.275 ммоль) РСС, нанесенного на 0.28 г А1203, нагревали до 40 0С и перемешивали, пока исходное соединение полностью не прореагирует (14 ч для спирта 2а или 4ч для спирта 2б, контроль ТСХ). Реакционную смесь перенесли на колонку с Si02 (1.2 г) и хроматографировали
(элюент- CHCl3). Получили 0.02 г (33%, из спирта 2а) или 0.05 г (83%, из спирта 2б) кетона 3 (Rf 0.52, CHCl3 - MeOH, 10:1), идентичного диацетониду 9а-гидроксистахистерона, полученному ранее [5].
ЛИТЕРАТУРА
1. Odinokov V. N., Galyautdinov I. V., Ibragimova A. Sh.,
Veskina N. A., Khalilov L. M., Dolgushin F. M., Starikova Z. A. //
Mendeleev Commun. 2008. V. 18. 291.
2. Общая органическая химия. T. 2. М.: Химия, 1982. C. 396
3. Одиноков В. Н., Савченко Р. Г., Афонькина С. Р., Халилов Л. М. // Журнал органической химии. 2005. T. 41. С. 387-395
4. Herbert L., Saeed R. Kh. // Can. J. Chem. 1985. V. 63. P. 2763.
5. Одиноков В. Н. Галяутдинов И. В., Ибрагимова А. Ш.,
Веськина Н. A. Халилов Л. М., Долгушин Ф. М., Старикова З. А. // Химия гетероциклических соединений. 2008. №9. С. 1339-1355.
Поступила в редакцию 29.10.2010 г.
