Способ получения 15-оксо-гиббереллинов Советский патент 1991 года по МПК C07D307/77 

Изобретение относится к способам получения 1 5-оксо-гиббереллинов общей формулы

Ъ - ,

-. -1

г со

о

СН2 О

,, I II

1з о - с-сн3

где R, - двойная связь) , HZ ип1, Н и J-C(0)

R Н(Д - или Д двойная связь ипи

R3 (Д двойная связь) или R4 - Н, ОН или 0-С(0)СН. 15-Оксо-гибберелпины общей формулы (I) как фитогормоны со своими совокупными действиями могут быть ис

0

пользованы в биотехнологических и аналитических способах, для исследования биоситеза, метаболизма транспорта, распределения, способа действия и соотношения между структурой и действием этой группы фитогормонов и их частич- ногинтетическими аналогами и как основа получения новых биологически активных веществ. Соединения общей формулы (I) могут служить исходными веществами для синтеза других гиббереллинов с измененной структурой, а также соединений с радиоактивной меткой.

Цель изобретения - разработка нового химического способа получения 1 5-оксо-гиббереллинов, проявляющих биологическую активность.

Соединения общей формулы (I) получают путем следующей последовательности превращений (R -R имеют указанные значения):

Изобретение касается гетероциклических вешеств, в частности со-гиббереллинов - фитогормонов, используемых в биотехнологии и аналитике для исследования биосинтеза, метаболизма, транспорта, распределения, способа действия и соотношения между структурой и действием, а также для синтеза других гибберелпичов с измененной структурой и соединений с радиоактивной меткой. Цель - создание нового способа получения активных веществ указанного класса. Синтез ведут из соединения cb-лы (1), которое последовательно обрабатывают пиридиниумхлорхромлгом в органическом растворителе, комплексным гидридом бора или алюминия, ацетилирующим агентом и МпО ити пирндиниумдихрома- том с попученисм соединения ()-лы (II), ю (Л Кз & со Јъ О О5 где R - ЖД двойная связь), Н2 или СН3-С(0;-0-; ЩД нли двойная связь) или Нг; RJ - ЬКД1- двойная связь) или ; ц. - Н , ОН ли

3 f«2

о-с-сн,

fiv;

и о

Пример 1 , 298,1 мг (0,72 ммоль) энт-ЗУ 1З-диацетокси-7, 10-дигидрокси- 7,15-цикло-20 норгибберелла-I,16-диен- 1 9-кисл та-1 9,1 0-лдктон (R - Н и 0-С(0)СН3; Rz и R3- Н(Д - двойная связь) R - O-C(O)CHj) общей Формулы (V) в k мл сухого метиленхлорида смешивают при комн.1тной температуре с 172,5 мг (0,3 ммоль) пиридиниумхпоро- хроматом (РСС). После 15 мин непрерыв ного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отдепяют органическую фазу от остатка и встряхивают эфирную фазу

, fy

ft

(т)

0

5

несколько рлз с 5 мл воды. Последующее высушивание с помощью 4. и выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (Woe 1m.).

Вымывание с н-гексаном - хлороформом 2:8 об./об. дает 55,9 мг 18%d. Th. 7,15-лакточа (II).

430,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют в 30 мл метанола и смешивают с 75,7мг (2 моль) NaBH4 (комнатная температу- ла). Через 30 мин добавляют 2 мл уксусной кислоты, выпаривают после этого

51634667

в вакууме, добавляют 30 мл воды и три

(М

- раза встряхивают с 50 мл этилового эфира уксусной кислоты каждый раз. Высушивание органической фазы при по- мощи Na-SO. и выпаривание в вакууме дают остаток, который хроматографи- руют. Вымывание с н-гексаном - хлороформом 2:8 обЛэб. дает 250,6 мг 58% З.ТЬ. 0(3), 0(13)-диацетил-15 - гидрокси-ГА v-7-алкоголь (III), аморфный.

Катионный и анионный МС, т/е:473 (М или М) .

Дальнейшее вымывание с н-гексаном - хлороформом 6:4 об./об, дает .30,3 мл непревращенного производногс 15-гидрокси-7 ацетоксигиббереллина (IV).

Пример 2, 300 мг (0,7 ммоль) О энт-Зо, 13-диацетокси-7| , 1 0-дигидрок- си-7,15-цикло-20-норгиббереллл-16 эн 19-кислота 19,10-лактона (R - Н - и 0-С(0)СН,,, R,, и R, - Н.

R43, +93,5 (с 0 96 в этаноле). к „ к,

1R(CHClj):ViKC. см-1: 3450 вч.(ОН); 0-С(0)СН3) общей формулы (Y) в 4 мл 1770 tf-лактон-СО); 1735 (ацетил-СО); (5 сухого метиленхлоРида смешивают при

и 1250(ацетил-С-0)

Катионный и анионный МС, т/е:432 (М + или М).

Н-ЯМР (CDC1,), ррт 1,31 (S.18-HJ; 2,03 и 2,10 (з, два ацетата); 2,72 (d, J М Гц, 5-Н); 3,74-3,92 (т, 7-Н); 4,25 (га, 15-Н); 5,23 и 5,45 (т, 17-Нг); 5,29 (d, J 3,5 Гц, 3-Н); 5,82 (dd, J 9 Гц, J 3,5 Гц, 2-Н) и 6,33 (d, J 9 Гц, 1-Н).

238,8 (0,55 ммоль) (III) смешивают при комнатной температуре с 2,5 мл ацетатгидрида и 2,5 мл пиридина. После 2 ч отстаивания выпаривают в вакууме и хроматографируют остаток. Вымывание с н-гексан-хлороформом 6:4 об./об, дает 104,5 мл 40% d.Th. 0(3), 0(7), 0(13)-триацетил-15-х(-гид- рокси-ГАэ-7 алкоголь (IV) т.пл.147- 148°С (эфир).

( N8,7° (с 0,40 в этаноле) .

Катионный и анионный МС, т/е:474 (М + или М-),99,7 мг (0,21 ммоль) (IV) растворяют в I2 мл ацетона и смешивают с 1,1 г ATTENBURROW - МпО. Оставляют 200 ч при встряхивании и комнатной температуре под аргоном, фильтруют, вымывают МпО десять раз с помощью 50 мл ацетона каждый раз и выпаривают объединенные органические фазы в вакууме. Хроматография остатка на сн- ликагеле (Woe1га) дает при вымывании с н-гексаном - хлороформом 7:3 об./об. 13,9 мг 20% d.Th. 0(3),0(7),0(13)- триацетил-15-оксо-ГА3-7-алкоголь (1) аморфный.

95,7° (с 0,31 в этаноле).

HKCHCl tfjMuu, 1775 (#- лактон-СО); 1740 (ацетат-СО); 1705 (энон-СО), 1660 (энон-С с) и (ацетил-СО).

20

25

комнатной температуре с 172,5 мг (0,8 ммоль) пиридиниумхлорохромата. После 15 мин непрерывного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отделяют органическую фазу от остатка и встряхивают эфирную фазу несколько раз с 5 мл воды. Последующее высуши- вание с помощью . и выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (Woelm). Вымывание с н-гексаном-хлоро формом 2:8 об./об, дает 57 мг 19% d.Th. 7,15-лактола (II).

432,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют

30 в 30 мл метанола и смешивают с 75,7 мг (2 ммоль) NaBH. при комнатной те мпера туре. После 30 мин добавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты, выпаривают в вакууме, добавляют 30 мл и встряхива35 ют 3 раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз. Высушивание органической фазы при помощи .и выпар вание в вакууме дают остаток, который хроматографируют. Вымывание с н-гек40 саном - хлороформом 2:8 об./об. дает 260 мг 60% d.Th 0(3),0(13)-диацетил 15оЈ-гидрокси-ГА -7-алкогол (III) , аморфный.

45 К(СНС1а) , см 1: 3400 br. (ОН); 1770 (ХЧпактои-СО); 1735 (ацетил-СО) ; 1250 (ацетил-С-0).

50

55

Катнонный и анионный МС, т/е:434 (М4 или М).

240 мг (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и 2,5 мл пиридина. Через 2 ц отстаивания выпаривают при в вакууме и хроматографируют остаток. Вымывание с н-гексаном - хлороформом 6:4 об./об. дает 105 мг 40% d.Th. 0(3),0(7),0(13)-триацетил-15Л-гидрок си-ГА,-7-алкоголь (IV), аморфный, ,6 ° (с 0,33 в этаноле).

Катионный и анионный МС, т/е:473 (М или М) .

Дальнейшее вымывание с н-гексаном - хлороформом 6:4 об./об, дает .30,3 мл непревращенного производногс 15-гидрокси-7 ацетоксигиббереллина (IV).

Пример 2, 300 мг (0,7 ммоль) энт-Зо, 13-диацетокси-7| , 1 0-дигидрок- си-7,15-цикло-20-норгиббереллл-16 эн- 19-кислота 19,10-лактона (R - Н - и 0-С(0)СН,,, R,, и R, - Н.

R4 к „ к,

0-С(0)СН3) общей формулы (Y) в 4 мл сухого метиленхлоРида смешивают при

комнатной температуре с 172,5 мг (0,8 ммоль) пиридиниумхлорохромата. После 15 мин непрерывного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отделяют органическую фазу от остатка и встряхивают эфирную фазу несколько раз с 5 мл воды. Последующее высуши- вание с помощью . и выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (Woelm). Вымывание с н-гексаном-хлоро- формом 2:8 об./об, дает 57 мг 19% d.Th. 7,15-лактола (II).

432,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют

в 30 мл метанола и смешивают с 75,7 мг (2 ммоль) NaBH. при комнатной те мпера- туре. После 30 мин добавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты, выпаривают в вакууме, добавляют 30 мл и встряхивают 3 раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз. Высушивание органи ческой фазы при помощи .и выпари- вание в вакууме дают остаток, который хроматографируют. Вымывание с н-гексаном - хлороформом 2:8 об./об. дает 260 мг 60% d.Th 0(3),0(13)-диацетил- 15оЈ-гидрокси-ГА -7-алкогол (III) , аморфный.

К(СНС1а) , см 1: 3400 br. (ОН); 1770 (ХЧпактои-СО); 1735 (ацетил-СО) ; 1250 (ацетил-С-0).

Катнонный и анионный МС, т/е:434 (М4 или М).

240 мг (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и 2,5 мл пиридина. Через 2 ц отстаивания выпаривают при в вакууме и хроматографируют остаток. Вымывание с н-гексаном - хлороформом 6:4 об./об. дает 105 мг 40% d.Th. 0(3),0(7),0(13)-триацетил-15Л-гидрок си-ГА,-7-алкоголь (IV), аморфный, ,6 ° (с 0,33 в этаноле).

Катионкый и анионный МС , га/е: 476 (М или М) .

100 мг (IV) растворяют в 12 мл ацетона и смешивают с 1,1 г ATTENBURROW- МпО„.Встряхивают 200 ч при 20° С под аргоном, фильтруют, вымывают МпО с помощью 50 мл ацетона 10 раз и выпаривают объединенные органические

воды и встряхивают три раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз.

Высушивание органической фазы с I и выпаривание в вакууме дает остаток, который хроматографируют. Вымывание с хлороформом-уксусно-этиловым эфиром 9:1 об/об.дает 206,3мг - 62% d.Th. 1 5(У гидрокси-ГА -7-алфаэы в вакууме. Хроматография остатка JQ коголь (), аморфный, на силикагеле (Woelm) дает при вымывании с н-гексаном - хлороформом 7: л

Мз -12,3° (схО,53 в этано:3 об./об. 14 мг S 20% d.Th. 0(3), ОГ7),0(13)-триацетил-15-оксо-ГА -7- алкоголь (Т), аморфный.15

XI + 40,2 (с - 0,42 в этаноле) .

Катионный и анионный МС, т/е:474 ( или М) .

4Н-ЯМР (CDC13), ppm: 1,14 (s, 20 18-Н3); 2,02, 2,10 и 2,11 (s, три ацетата); 2,69 (d,J 10 Гц, 5-Н) ; 4,59 (d. J 6 Гц, ); 5,26 (га, 3-Н); 5,50 и 6,28 (т. 17-Н2).

IR (СНС13)г5макс ,см-(: 1775 ( тон-СО); 1740 (ацетат-СО); 1705° (энон-СО); 1660 (энон ) и 1255 (ацетил-С-0).

Дальнейшее вымывание с н-гексаном - хлороформом 6:4 об./об. дает 30 31 мг непревращенного (IV).

ле).

1R (CHCljM. ,см- : 3470 Вг (ОН), 1770 (J -лактон-СО).

Катионный и анионный МС, т/е: 332 (М4- или М).

184,5 мг (0,55 ммоль) (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и с 2,5 мл пиридина. После отстаивания 2 ч при 20°С выпаривают в вакууме и хроматографиругат остаток. Вымывание с н-гексаном-хлороформом 2:8 об./об. дает 110,2 мг 53% d.Th. 0(7)-аце- тил-1 5 рЈ -гидрокси-ГАд--7-алкоголъ (IV) 213-215°С (из ацетона).

(XJif- 12 9° с в этаноле).

Катионный и анионный МС, га/е: 374 (М + или М).

78,5 мг (0,21 ммоль) (IV) растворяют в 12 мл ацетона и смешивают с 1,I г ATTENBURROW-MnO. Встряхивают 200 ч при 20°С под аргоном,

р 3. 227,1 мг (0,72 моль) энт-7 t ,10,1З-тригидрокси-7,15-цикфильтруют, вымывают 50 мл ацетона

Мп02 10 раз с

Приме

и выпаривают объединенло 20 норгибберелла-2,1б-диэн-19-кис-35 ные огранические фазы в накууме. Хрома- лота-19, 10-лактон (RjjHR H(A - двойная связь), RJ - Кг, R,j. - ОН) общей формулы (V) в 4 мл сухого мети- ленхлорида смешивают при комнатной

тография остатка на силикагеле (Woelm)

дает при вымывание с н-гексаном-хлороформом 4:6 об./об. 22,2 мг 28%

температуре с 172,5 мг (0,8 моль) пиридиниумхлорохромата. Через 15 мин непрерывного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отделяют органическую фазу JT остатка и встряхивают эфирную фазу несколько раз с 5 мл воды. Последующее высушивание и выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (Woelm). Вымывание с н-гексаном-хлороформом 1:9 об./об. дает 42,8 мг 18%, d.Th. 7,15-лакd.Th. О(7)-ацетил-15 оксо-ГА -7-алко- 40 голь (I), аморфный.

М -43,7° (с 0,47 в этаноле).

1R (СНС1):9Мке,см- : 1775 ( J1-лактон-СО) ; 1745 (ацетат-СО); 1705 (энон-СО).

45 H-NMR (аиетон-Dg), ppm: 1,22 (s, 18-Fj); 2,09 (s, ацетат); 4,30 до 4,56 (m, 7-Hfc); 4,86 и 5,12 (m,17-Hj, 5,58-5,86 (m, 2-H иЗ-Н).

Дальнейшее вымывание, с н-гексаном- 50 хлороформом 6:4 об/об дает 28,1 мг непревращенного (IV).

тол

(II).

75,7мг55

330,4 мг (1 моль) (II) растворяют в 30 мп метанола и смешивают с (2 ммоль) NaBH при комнатной температуре. Через 30 мин добавпяют 2 мл ледяной уксусной кислоты, потом выпаривают в вакууме, добавляют 30 мл

воды и встряхивают три раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз.

Высушивание органической фазы с I и выпаривание в вакууме дает остаток, который хроматографируют. Вымывание с хлороформом-уксусно-этикоголь (), аморфный,

Мз -12,3° (схО,53 в этаноле).

1R (CHCljM. ,см- : 3470 Вг (ОН), 1770 (J -лактон-СО).

Катионный и анионный МС, т/е: 332 (М4- или М).

184,5 мг (0,55 ммоль) (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и с 2,5 мл пиридина. После отстаивания 2 ч при 20°С выпаривают в вакууме и хроматографиругат остаток. Вымывание с н-гексаном-хлороформом 2:8 об./об. дает 110,2 мг 53% d.Th. 0(7)-аце- тил-1 5 рЈ -гидрокси-ГАд--7-алкоголъ (IV) 213-215°С (из ацетона).

(XJif- 12 9° с в этаноле)

Катионный и анионный МС, га/е: 374 (М + или М).

78,5 мг (0,21 ммоль) (IV) растворяют в 12 мл ацетона и смешивают с 1,I г ATTENBURROW-MnO. Встряхивают 200 ч при 20°С под аргоном,

фильтруют, вымывают 50 мл ацетона

Мп02 10 раз с

и выпаривают объедине

ные огранические фазы в накууме. Хрома-

тография остатка на силикагеле (Woelm)

дает при вымывание с н-гексаном-хлороформом 4:6 об./об. 22,2 мг 28%

ные огранические фазы в накууме. Хрома-

d.Th. О(7)-ацетил-15 оксо-ГА -7-алко- голь (I), аморфный.

М -43,7° (с 0,47 в этаноле).

1R (СНС1):9Мке,см- : 1775 ( J1-лактон-СО) ; 1745 (ацетат-СО); 1705 (энон-СО).

H-NMR (аиетон-Dg), ppm: 1,22 (s, 18-Fj); 2,09 (s, ацетат); 4,30 до 4,56 (m, 7-Hfc); 4,86 и 5,12 (m,17-Hj, 5,58-5,86 (m, 2-H иЗ-Н).

Дальнейшее вымывание, с н-гексаном- хлороформом 6:4 об/об дает 28,1 мг непревращенного (IV).

Приме р 4. 7,15-лактол (II) получают по примеру 1.

430,5 мг (I ммоль) (II) растворяи смешивают с

ют в 60 мл метанола 507,8 мг (2 ммоль) LiAlH (Ot.C, при комнатной температуре. Через 1 ч добавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты, потом выпаривают в вакууме,

9163

добавляют 30 мл воды и встряхивают три раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз. Высушивание органической фазы с помощью и выпаривание в вакууме дают остаток, который хроматографируют. Вымывание сн-гек

саном-хлороформом 2:8 об./об. дает 259,2 мг 60% d.Th. 0(3),0(13)-ди- ацетил-1 Sty -rHflpoKCH-FA ,-7-алкоголь JQ (III).

238,8 мг (III) ацетилируют по примеру 1, в 104,5 мг (IV).

99,7 кг (IV) растворяют в 1 мл ди- метилового формамида и смешивают с /5 376,2 мг (1 ммоль) пиридиниумхромата. Оставляют на 4 ч при комнатной температуре, добавляют 3 мл воды и экстрагируют 6 раз с 20 мл эфира. Объединенные органические фазы выпаривают в 20 вакууме и остаток хроматографируют. Вымывание аналогично примеру 1 дает 14,2 мг 21% (I) и 30 мг непревращенного (IV) .

Биологическую активность соедине- 25 ний общей формулы (I) оценивают следующим образом.

Биотест с карликовым рисом.

Кариопсы карликового риса (Oryza sativa cv. Tan ginbozu) проращивают зо на мокрой фильтровальной бумаге в темноте при 28°С 3 дня. Полученные сеянцы переносят в маленькие стеклянные сосуды, в которых находится водный раствор биотеста. На этом растворе

35

они растут 7 дней при 28 С и постоян

ном флюоресцентном свете (1500 лкс). Потом измеряют длину растений, принимая ее как меру активности раствора гиббереллина.

Биотест с карликовой кукурузой.

Семена карликовой кукурузы (Zea mays, df - карликовые мутанты) прорастают на мокрых опилках 6 дней при 25°С и полученные сеянцы дальше культивируют в питательном растворе (0,1%-ной Wopil) при постоянном флюоресцентном свете (1500 лкс). 3 дня после переведения в питательный раствор накапливают 50 мл раствора актив- ного вещества на вершины побегов и после следующих 5 дней измеряют высоту растений как меру активности гиббереллина.

Результаты испытаний 15-оксо-гиб- береллинов общей формулы (I) и известного соединения в качестве биологически активных соединений приведены в таблице.

10

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать химическим путем 15-оксо-гиббереллины общей формулы (Т), которые обладают повышенной логнческой активностью при регуляции роста и развития растений.

Формула изобрете и я

Способ получения 15-оксо-гиоберел- линов общей формулы

R«

R;

0-С(

где R, - Н (Д1- двойная связь), Н или Н и 0-С(0)СН.;

I5

Н (Л или Д - двойная

связь) или

Н ( Д(- двойная связь) илиН

Н, ОН или 0-С(0)СН3, заключающийся в том, что производное гиббереллина общей Формулы

(

R-

R3 - R/i

зо 35

ОН

4 имеют указанное значения, подвергают взаимодействию с пириди- ниумххлорхромлгом в органическом растворителе с получением 7,15-лактола общей формулы

R

ОН

где R.-R имеют указанные значения, с последующим восстановлением 7,15- лактола комплексным гидридом бора или алюминия в 7,15-диол общей формулы

R

CH2OH

где R,-R имеют указанные значения, с последующим его ацетилированием в 15-гидрокси-7-ацетокси гибберел- линовое проитводное общей формулы

Активность 15-оксо-гиббереллинов обшей формулы (I) в биотестах с карликовым рисом и с карликовой кукурузой (концентрация активного вещества: моль/л)

Контроль растворения

0(3), 0(7), 0(13)-триацетил-ГА3-7-ал к о голь

(I) по примеру 1

0(13), 0(7), 0(13)-триацетил-ГА,-7-алкоголь

(I) по примеру 2Ј.

0(7),0(13)-диацетил-ГАЈ-7-алкоголь

(I) по примеру 3

Известное активное вещество

R

CH,

CH7 0-C(0)-CH3

где Rj-Rjj имеют указанные значения, с последующим его окислением двуокисью марганца или пиридиниумди- хронатом.

100

104 1 10

102 107 106

1 10