CC BY
68
УДК 547.824
А. В. Рыбина, И. С. Шепелевич, Р. Ф. Талипов, Ф. З. Галин
Взаимодействие диацетата бетулина и бетулонового альдегида с формальдегидом, катализируемое кислотами Льюиса
Башкирский государственный университет 450074, г. Уфа, ул. Фрунзе, 32; факс: (3472) 723229; [email protected]
Изучено взаимодействие диацетата бетулина и бетулонового альдегида с формальдегидом в присутствии кислот Льюиса (БпС14, А1С1з, ZnCl2). Выделены 3Д28-ди-О-ацетил-31-гидро-кси-(20)29-лупен, 3Д28-ди-О-ацетокси-19-(5/,6/-дигидро-2'Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринорлупан и 3-оксо-19-(5',6/-дигидро-2/Н-пиран-4/-ил)-20,29,30-тринор-28-лупаналь.
Ключевые слова: диацетат бетулина, бетулоно-вый альдегид, реакция Принса, лупановые три-терпеноиды, 3Д28-ди-О-ацетил-31-гидрокси-(20)29-лупен, 3Д28-ди-О-ацетокси-19-(5/,6/-ди-гидро-2'Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринорлупан, 3-оксо-19-(5' ,6' -дигидро-2' Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринор-28-лупаналь.
Лупановые тритерпеноиды обладают высокой биологической активностью и доступны для выделения из растительного сырья. В настоящее время проводятся интенсивные исследования в области функционализации и трансформации этих соединений с целью получения новых соединений, обладающих более широким спектром действия 1 2. Одним из направлений является функционализация тритерпе-ноидов по изопропенильной группе с использованием реакции Принса.
В данной работе изучена конденсация ди-ацетата бетулина (1) и бетулонового альдегида (4) с формальдегидом по реакции Принса в присутствии кислот Льюиса.
Известно 3, что характерными продуктами реакции Принса, катализируемой кислотами
АсО1
СНОАс
Льюиса, являются у-ненасыщенные спирты. Реакцию диацетата бетулина 1 с формальдегидом проводили в хлороформе в присутствии кислот Льюиса — БпС14, А1С13 и 2пС12 при комнатной температуре. В результате происходило образование пиранильного производного — 3в,28-ди-О-ацетокси-19-(5,6-дигид-ро-2Н-пиран-4-ил)-20,29,30-тринорлупана (2). При проведении реакции с А1С13 и 2пС12 выход диги-дропирана 2 составил 55 и 40 % при продолжительности конденсации 24 и 33 ч соответственно. Использование БпС14 позволило снизить время реакции до 1 часа и увеличить выход продукта 2 до 70 %.
Авторами работы 4 сообщается, что реакция третичных алкенов приводит в аналогичных условиях к у-ненасыщенным спиртам, а замена хлороформа на безводную уксусную кислоту способствует образованию сложно-эфирных производных. Проведение реакции диацетата 1 с формальдегидом в безводной уксусной кислоте в присутствии А1С13 в течение 8 ч привело к образованию двух продуктов — 3в, 28-ди-0-ацетил-31-гидрокси-(20)29-лупена (3) и дигидропирана 2 с преобладанием последнего. Еще через час в реакционной смеси /3-нена-сыщенный спирт 3 отсутствовал, выход соединения 2 при этом составил 30%. Использование в качестве катализатора БпС14 также сокращает продолжительность реакции и увеличивает выход продукта 2 до 40%. 2пС12 не катализирует реакцию.
ОН
СН2ОАс
2(а,Ь)
СН2ОАс
а: СН2О, кислоты Льюиса, СН3СООН Ь: СН2О, кислоты Льюиса, СНС13
Дата поступления 20.02.07
Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. №1
+
О'
СНО
СНО
5 (a,b)
а:СНО, S11CI4, CHCI3 bCHjO, SnCl4, CH3COOH
Взаимодействие бетулонового альдегида 4 с формальдегидом в присутствии БпС14 в хлороформе в течение 4 ч при комнатной температуре привело к образованию 3-оксо-19-(5',6'-дигидро-2'Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринор-28-лупаналя (5) с выходом 60%. Замена хлороформа на безводную уксусную кислоту также привела к образованию дигидропирана 5 с выходом 10% при 15%-й конверсии 4.
Экспериментальная часть
ИК-спектры записывали на приборе «БресоЫ М-82» в тонком слое. Спектры ЯМР (5, м.д., //Гц) получали на спектрометре «Вгикег АМ-300» (рабочая частота 300.13 МГц для ПМР и 75.47 МГц для 13С) в CDC13 относительно ТМС. Контроль за ходом реакции проводили с помощью ТСХ на БЮ2 марки «БогЬШ», элюент — хлороформ. Температуру плавления определяли на микронагревательном столике Вое^ш. Диацетат бетулина 1 и бету-лоновый альдегид 4 получали по методике 1, 5.
3в, 28-ди-О-ацетокси-19-(5',6'-дигидро-2'Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринорлупан (2):
1. К раствору 0.7 г диацетата бетулина 1 в безводном хлороформе прибавляли при перемешивании 0.23 г формальдегида и 0.03 мл безводного БпС14 в 0.5 мл хлороформа. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение часа, отфильтровывали от непрореагировавшего формальдегида. Фильтрат нейтрализовывали, отделяли органическую фазу, упаривали растворитель. Сухой остаток чистили на хроматографической колонке. Выход продукта 80%.
2. К раствору 0.34 г диацетата бетулина 1 в безводном хлороформе прибавляли при перемешивании 0.07 г формальдегида и 0.02 г безводного А1С13. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 24 ч, отфильтровали от непрореагировавшего формальдегида. Фильтрат нейтрализовали, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хромато-графической колонке. Выход продукта 78%.
3. К раствору 0.7 г диацетата бетулина 1 в безводном хлороформе прибавляли при перемешивании 0.23 г формальдегида и 0.04 г безводного ZnCl2. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 33 ч, отфильтровали от непрореагировавшего формальдегида. Фильтрат нейтрализовали, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хроматог-рафической колонке. Выход продукта 93%.
4. К раствору 0.128 г СН2О в 9 мл уксусной кислоты приливали раствор 0.565 г диаце-тата бетулина 1 в уксусной кислоте и прибавляли при перемешивании 0.01 мл безводного SnCl4. Реакцию проводили при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную смесь нейтрализовали Na2CO3, экстрагировали эфиром, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хрома-тографической колонке. Выход продукта 43%.
5. К раствору 0.063 г СН2О в 5 мл уксусной кислоты прилили раствор 0.279 г диацета-та бетулина 1 в уксусной кислоте и прибавили при перемешивании 0.01 г безводного AlCl3. Реакцию проводили при комнатной температуре в течение 8 ч. Реакционную смесь нейтрализовали Na2CO3, экстрагировали эфиром, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хроматогра-фической колонке. Выход продукта 30%.
Тпл 130-132 оС. Rf0.31 (хлороформ, Al2O3) Найдено, %: С - 75.83; Н - 10.19. С36Н56О5 Вычислено, %: С - 76.14; Н - 10.34. Мг-568. ЯМР *Н: 0.83, 0.84, 0.85, 0.93, 0.97(15Н, с, 5СН3), 2.05 (3Н, с, Ас), 2.07 (3Н, с, Ас), 2.28 (1Н, м, 19Н), 2.35 (2Н, м, 5'СН2), 3.82 (1Н, д, 28На, J10.01), 3.68 (1Н, м, 6'На), 3.85 (1Н, м, 6'НД 4.08 (2Н, м, 2'СН2), 5.35 (1Н, м, 3'СН), 4.23 (1Н, д, 28% J10.01), 4.45 (1Н, дд, 3Н, J 9.7). Спектр 13С-ЯМР: 38.34 (С1), 23.61(С2), 80.76 (С3), 37.71 (С4), 55.29 (С5), 18.08 (С6), 34.07 (С7), 40.82 (С8), 50.17 (С9), 36.9 (С10), 20.81 (С11), 25.3 (С12), 37.41 (С13), 42.63 (С14), 26.95 (С15), 29.68 (С16), 46.09 (С17), 47.2 (С18), 47.832 (С19), 31.47 (С21), 34.527 (С22), 27.86 (С23), 16.41(С24), 16.06 (С25), 15.959 (С26), 14.656 (С27), 62.6 (С28), 170.784 (С=О), 171.396 (С=О), 65.462 (С2'), 64.419 (С6'), 119.259 (С3'), 139.763 (С4'), 29.08 (С5'). Масс-спектр, m/z (1отн, %): 508 (100), 425 (78), 189 (58), 495 (53), 191(49), 509 (40), 426 (25), 304 (24), 187 (21), 229 (20), 435 (20), 568 (20), 249 (16), 365 (14), 121(12), 569 (8).
3ß, 28-ди-О-ацетил-31-гидрокси-(20)29-лупен (3):
Тпл 110-111 оС. Rf 0.20 (хлороформ, Al203). Найдено, %: С - 74.70; Н - 9.90. С35Н56О5. Вычислено, %: С - 75.5; Н - 10.07. Mr-556. ЯМР*Н: 0.83, 0.84, 0.85, 0.93, 0.97 (15Н, с, 5СН3), 2.05 (3Н, с, Ас), 2.07 (3Н, с, Ас), 3.82 (1Н, д, 28На, J10.01), 2.28 (1Н, м, 19Н), 4.23 (1Н, д, 28Н^ J10.01), 4.90 (1Н, с, 29На), 4.70 (1Н, с, 29НД 2.29 (2Н, т, 30СН2, 3J6.5), 3.75 (2Н, т, 31СН2, 3J 6.5), 4.45 (1Н, дд, 3Н, J 9.1). Спектр 13С-ЯМР: 38.34 (С1), 23.61(С2), 80.76 (С3), 37.51 (С4), 55.29 (С5), 18.13 (С6), 30.84 (С7), 40.82 (С8), 50.22 (С9), 37.04 (С10), 20.81(С11), 26.3 (С12), 34.13 (С13), 42.63 (С14), 27.01 (С15), 29.68 (С16), 46.30 (С17), 49.5 (С18), 46.70 (С19), 27.90 (С21), 34.527 (С22), 16.41(С24), 16.06 (С25), 15.959 (С26), 14,656 (С27), 62.70 (С28), 170.784 (С=О), 171.396 (С=О), 61.52 (С31), 37.70 (С30), 109.00 (С29), 150.05 (С20). Масс-спектр, m/z (1отн, %): 556 (16), 496 (87), 465 (46), 423 (11), 201(36), 249 (23), 189 (99), 135(56), 119 (88). ИК-спектр (KBr, v, см-1): 1736 (С=С); 3450 (О-Н).
3-оксо-19-(5',6'-дигидро-2'Н-пиран-4'-ил)-20,29,30-тринор-28-лупаналь (5):
1. К раствору 1.35 г бетулонового альдегида 4 прибавляли при перемешивании 0.367 г формальдегида в безводном хлороформе и 0.03 мл безводного SnCl4 в хлороформе. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение часа и отфильтровали от непрореагировавшего формальдегида. Фильтрат нейтрализовали, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хроматографической колонке. Выход 60%.
2. К раствору 0.13 г СН2О в 9 мл уксусной кислоты прилили раствор 0.47 г бетулоно-
вого альдегида 4 в уксусной кислоте и прибавили при перемешивании 0.03 мл безводного БпС14. Реакцию проводили при комнатной температуре в течение 33 ч. Реакционную смесь нейтрализовали Ыа2С03, экстрагировали эфиром, отделили органическую фазу, упарили растворитель. Сухой остаток очистили на хроматографической колонке. Выход 10%.
Тпл 170-171 оС. 0.26 (хлороформ, А1203). Найдено, %: С - 79.7; Н - 10.05; С32Н48О3. Вычислено, %: С - 79.95; Н - 10.06; М - 480.72. Спектр ЯМР (300.13 МГц, СDС13, 5, м.д., Х/Гц): 0.92, 0.95, 0.97, 1.02, 1.05 (15Н, 5с, 5СН3), 1.5 (24Н, м, СН2, СН), 2.85 (1Н, м, 19Н), 3.68 (1Н, м, 6На), 3.85 (1Н, м, 6'НЬ), 4.08 (2Н, м, 2'СН2), 5.45 (1Н, м, 3СН), 9.65 (1Н, с, 28Н). Спектр ЯМР 13С (75.47 МГц, CDC13): 39.6 (С1), 34.08 (С2), 217.95 (С3), 47.5 (С4), 54.67 (С5), 19.2 (С6), 33.7 (С7), 40.3 (С8), 49.4 (С9), 36.5 (С10), 20.6 (С11), 25.3 (С12), 38.5 (С13), 42.54 (С14), 29.31 (С15), 29.0 (С16), 49.93 (С18), 47.00 (С19), 25.58 (С21), 33.03 (С22), 15.84 (С25), 15.97 (С26), 13.8 (С27), 206.1 (С28), 65.55 (С2'), 119.66 (С3'), 139.41 (С4'), 28.76 (С5'), 64.46 (С6').
Литература
1. Флехтер О. Б., Ашавина О. Ю., Бореко Е. И. и др. // Хим.-фарм. ж.- 2002.- Т. 36, № 6.- С. 21.
2. Флехтер О. Б., Карачурина Л. Т., Порой-ков В. В., Нигматуллина Л. Р., Балтина Л. А., Зарудий Ф. С., Давыдова В. А., Спирихин Л. В., Байкова И. П., Галин Ф. З., Толстиков Г. А. // Биоорг. хим.- 2000.- Т. 26.- С. 215.
3. Волынский Н. П. Циклоолефины в реакции Принса.- М.: Наука, 1975.
4. Эрандейл Э., Микешка Л. А. // Усп. хим.-1954.- Т. 23, № 2.- С. 223.
5. Толстиков Г. А., Горяев М. И., Ким Хя Ок, Хегай Р.А. // ЖПХ.- 1967.- Т. 40.- С. 920.
