Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние 15-20 лет всё белее возрастет интерес к низкомолекулярньгм биорегуляторам лиїзидной природы из -.ласса эйкозаноидов, образующихся в организма в результате фермен-ативной трансформации природных полиеновых кислот алифатического яда состава C^q, таких, как дигомо-^-линоленовая, арвхидоновая, имнодоновая. К эйкозаноидам относятся широко известные биологи-ески активные соединения: простагландини, тромбоксаны и др. (цик~ эоксигенаэные метаболиты); лейкотриены, мэно- и полигидроксиэйкоза-олиеновые кислоты, в том числе липоксины, гепоксилины и др. (лиг.ок-ігеназние метаболиты).
Образование эйкозаноидов в организме связывай? с активацией юличных типов клеток и возникающих при этом разнообразных фиэио-гических и патофизиологических процессов: воспалительные реакции, менение тонуса гладкой'мускулатуры, иммунный ответ, в том числе эличнне аллергические реакции организма и пр. Дня выяснения осо-нностей функционирования эйкозаноидов в организме в норме и при тологми, изучения механизмов их биосинтеза в живой клетке необхо-мо проведение исследований по создании эффективных способов синів, природных эйкозаноидов : их аналогов, в том числе изотопно-генных. Разработка методов синтеза эйкозаноидов позволит подтвер-еь структуру и стереохимию природных метаболитов полиеновых кислот, :г возможность создания тестирующих и диагностических прег^ -.г о в зткгоет пути к поиску новых лекарственных средств для целей датической медицины.
Среди ациклических ойкозаноидов особый интерес представляют
іроксизпоксиметаболити, к которым относятся гепоксилины - мало
ценные биологически активные соединения, обладающие инсулин-
тор выражает глубокую благодарность д.х.н. К.к.Швницкому зч.
.учныо консультации, оказанные* а ходе выполнения ,писсзртаі;"0іїно;Ч
.ооты *
--2-секретогной активностью и стимулирующие трансмембранный перенос конов кальция. Учитыоая эти свойства, предполагают тесную .связь функционирования гслоксушшое в оргалигие с возникновением инсулин-.зависимых форм сахарного диабета.
Б связи с этим исследования по изыскании путей синтеза гепок-склиьов и их аналогов, изучение спектральных и хроматографических свойств изомеров гепоксилинов и их метаболитов - триоксилинов. является актуальной задачей.
Данная работа составляет часть плановой тематики кафедры химии и технологии тонких органических соединений мЖХГ им.U. В.Ломоносова (номер государственной регистрации 01690066962), выполняемой в соответствии с Постановлением ЦТС ШХ и СМ СССР » 807 от 26.08.85, Постановлениями ПШГ * 270 от и » 81 от J3.02.90 по программе "Лекарства".
Цель работы. Разработка единой схемы синтеза гепоксилинов Ад и-Вд на основе полиацетиленовоя стратегии, позволяющей получать оптически .активные и кратномеченные изотопами водорода гепоксилины. Выяснение в процессе ринтеза стереохимии иарбшольных центров ге-"поксилинов и определение структуры и стереохимии их метаболитов -триоксилинов. Наработка образцов для биологических испытаний.
Научная новизна. Разработан новый полный химический ;еиятеэ гепоксилинов Вд через промежуточный триацетиденовый предшественник.
Впервые предложен способ синтеза гепоксилинов A3 аллильной пе-.
регруппировкоа гепоксилинов Вз,- позволяющий-получать гепоксилины A3 .
и Вд по единой схеме.
е -На основе спектральных данных установлена конфигурация карби-
нольных центров апимернах; гепоксилинов В^,'их гексадегидро- и гек-
сагидроаналогов.
- з -Впервые исследозаны регио- и стереохиияческие закономерности сольволиза аллилышх меэилато». Показана предпочтительность 1,3-син-замещения, имеющего место в процессе сольволиза. На этой основе установлена конфигурация карбинольных центров эгц:>*ерных гепоксили-
НО* Ад.
Изучен изомерный состав продуктов гидролиза гепоксилинов A3 -триоксилинов Ад. Показано образование з сравкимых количествах двух региоиэомеров триоксилинов А^, каждый из которых представляет собой смесь четырёх стереоизомеров по C-S и С-ІІ/С-9, соответственно. Установлена конфигурация изомерных триохсилинов A3 при О-В л С-І2.
Практическая значимость работы. Разработанный синтез гепскси-линов открыл, возможность получения гепоксилинов A3 и B.j по единой схеме, в том числе оптически активных и меченных изотопами водорода. Получены образцы индивидуальных эгогееров гепоксилинов Ад и Вд, что позволяет начать систематическое изучение биологических свойств, этих малоизученных низкомолекулярных биорегуляторов. На основе исследований спектральных и хроиатографаиескйх свойств ге- поксилинов Вд разработан метод установления относотельной конфигурации асишетрических центров в аналогичных сс-гидроксиэпоксисоеди-нениях. Предложен способ определения конфигурации изомерных аллиль-ных спиртов на основе стереохимических закономерностей! проявляю-пдахся при сольволиза аллильяых цезилатоо. Полученные данные о хро-матографической подвижности изомерных гепоксилинов и триоксилинов " позволит анализировать изомерные составы, гепоксилинов и триокси-линоп, биосинтезируешх in vivo.
'.':>;-л:зцы гепоксилинов переданы & ИКЭ ВЭЩ АМН СССР для изучения их аїгі'і-.рности в отношении глоксдо-аависнкого выброса инсулина, и 1!ГУ ии.М.В.Лоиокосова для нсоледошщя рдйящя гепаксда$шо,а \щ
активность холинорецштороа идентифицированных нейронов беспозвоночных. Тргацетил-.;иовый предшественник гепоксилижи В3 передан в ШГ АН СССР для получения меченных триг-иш геноксилинов с высокой удельной радиоактивностью.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на ІУ Всесоюзной конференции "Синтез и исследование простаглан-динов" (Минск, 1989), на X Конференции молодых учёных "Синтез и исследование биологически активных соединений" (Рига,.1969); по материалам диссертации опубликовано 3 статьи, тезисы 2 докладов.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложе
на на стр. машинописного текста, вклачает 24_ схемы,__ таблиц,
S рисунков, состоит из введения, литературного обзора (синтез, биосинтез, биологическая роль ги'дрокеиэпсксиметаболитов природных шлиенсвых кислот и их тригидрокеипроиэводных), обсуждения результатов исследовании, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы и приложения (представлены документы о передаче и об использовании образцоп гепэксилинов в раде научных учреждений страны).
К началу данной работы было известно, что гепоксилины Ад и В« (ІІЛА3, 8-гидрокси-П,I2()-anoKcn-5Z, 9Е, 142-эйкозатриеновая кислота; НХВ3> ІО-иадрокси-ІІ,І2(Е)-апокси-5а,82,142-эйкозатриеновая кислота) образуются в организме в виде двух элимеров по карбиноль-ному центру.(113,12S)-Конфигурация эпоксидной группы в НХА0 и (11П, 12ІО- в НХВ^ была ^установлена биомшетическими исследованиями и подтверждена независимыми химическими синтезами~й"ХАз и HXBg, но конфигурация при карбинольных центрах гепоксиддаов, имеющая важное значение лри изучении их биологической активности, не была опреде-
-- :.> -
дє;і<ліл. В срязіі с от;".: гласная задачу даїн;;;;; глЄолі елегеелли р .е-
ребогка нопего, уші'Імдііговашюго >-;отсууі сг.егелл г.;ї;!;:Є|Г.чї.':: г'.-.'і' '~- -
tux o.J;!pos ПУЛІ, {In,(і) і! іС-ІЛ.^ O^jje;, і:'Лие>лл:'г.;'.ле.і іjjl ere ;.сіг;л
ует.еноеіп л. конфігурацій карбнлмиих цеіггрли о;:;:мсрль:л гелогеллен'є
]_. С<;р;ул гг-н"Г'сллі:ір:і В^ пелечч,' т.'е. ееш;ч і,гє;<'ЄЧ'Л' л уг~"1!!--
і!'.llJlll-iltlLjillifi-'|!і! УЄЄІ;)і)ІЄ.и)1ЄГО ііі;іHJ:lb.
\h;w;\ ряпрееегли ітччі синтез сіп!:і;ері;і;л ;:> іє^ОіііКїлі псу г,..чп., '„ііч'.'.зьі« О'рлроо !iXi)j СІа^О) через соотаотсті:\ г:.;:;іі Т(у!адетлл; !і;;г,гіі предіеостиенник с наследующим одновременны:» г!!;ф!:рог'лл;еи тролліе: сиязсл в г-ДЕОЯптле. Tajtoii пл-піацотнлсмеелЧ! педхед j'.'i дее.чі-ел (:/. iipf.i:Mj4(cciL'i) rep'y; другі!;.іл способами с?здан;ін діієіЄєлє ('.'л»:": ::--і!0}!'{іігурацші, в частности, перед реакцией Ілп-тлел,"
гЬлігіііо в іеліогулс ІіХіЗу, І0-гііді/;!:сіі-1І,І2-а:і'Лісі:г}-уп:ігр(.и!:;і: предполагает ію'.-тресішо углсродіилі і-сіт:і путём сеоденпл C9-G10 е"ле'! коїідепсаціісі; ne/r:
Диа;;сн(ле((е!;:і!! кнелетл Іл) г." іуч-'".їл ? г:;<.ед,-ti 4Ц* кенлдиеиіулсл (; !Л-: ;;ом:.Ш'іі;:єііо!"^ ;:ро;ш;ог,:і'. го :3 -і'-"-;:є.і:н'же ;і геслет!! {'У) с толкла--і.'-; г.; ,ли'.рг;:іо;;е;' і слц:ртл (є) я ti. лее дук.:';:;}.: глллеті.леї ілолієл'.іусм 00 еіьуюдегесл несто.іісл'о npvH «ееллеесге CejVpa кислелн (л) (схем-1. І). іцотилеіюіімй алокслальчеглд (_w сіптсзирог-ял іп ун,еегі-2(.е;)--ен-5-:н-1-ола (а), цолучелшег;; іе>лг:'.ел-кло>шег.' уіід-?ка-2,5-д;:і:н-Л-гта (у) ежкоглдрпдо!! ліітіія. L';:c::c:i;;.:p-i'- л:че ()~дпоі"л(е;і сс-лл п еплрто (іЗ)
і-ХЛОГІПДЄ'ЛІЗСЛЛЛіі ІЄЛ.'Є:.ГЛЛ Н !ІЄОЛЄД,ИДЄО ГЖЛОЛЄНЛО Г')"уЧС!і!і^і'а
люігсисгті'рга {'У> і'.'.:'i-j': і лі ллгмуцц.'.л в г;рі:г:утс"'ш:и міеіегуллрнах >":;
;рі::!е;.л і: yae,e:e:-so-:e;ee; еллчепллдег;>;е7 (у) с еедл/ірньч". гшодо:.: '-','
ех.еля І). 1) гачеегее іі.чдчч-." теелуїлч (;.._: іе;') ц<.>'.,ег,еч ді:чєреиіі
<;лр ПО) і;'г;?г' і'--.ї;: де 'Л'\ ' """р. _,. t
- б - '
о Схема І
Получение ключевых синтонов в синтезе гелоксилинов Во
(2)
^
ЫА1Н,
он
С>
ots <$> Cook: 0)
(3)
'ОН
т~С1С,Н.С0,Н о а 3
С ООН
1.n-Bi&i 2.Me,SiCl
з.н+
:ооме .
(JO) є
Основной проблемой синтеза оказалось получение металлооргани-чесхих производных нестойкой диацетиленовой кислоты (S). При получении дилитиевого производного как с помощьюn-BuLii так и Ргіньї происходило значительное осм&іение, вследствие чего последующая конденсация с альдегидом (4) приводила к 'эшмерным метиловым эфи-рам (после обработки ди&эометаном) гексадегидро-НХВз (Па,б) с выходами не более 32% (схема 2,, таблица I). Впроверочных опытах конденсацией эпоксиальдегида (3) с 1.1-производным 1-гептина получили беэ оптимизации 70% соответствующего аддукта, в то время как обработка дилитиевого производного кислоты (3) триметилхлорсила-
о-
- 7 -ном привела к С-триметилмшшіроизподному (12) с выходом лишь 515 (схема I). При использовании для металлирозашятмеСй при 0С в ре-зультате первоначальной реакции по карбоксильной группе образовы- ' валась труднорастворимая соль, что затрудняло дальнейшее металллро-вание по to-ацетиленовому углероду и способствовало возвращению исходных компонентов (3) и (4). Металлировапие тем же реагентом при 50С проходило полностью, но, по-видимому, с изомеризацией внутренней тройной связи кислоты (3), поскольку после конденсации с альдегидом (4) был получен продукт неустановленной структуры, по спектру ПМР подобний, но отличающийся о? ШР-спектров заведомых образцов гексадегидро-HXBg (На.б).
Схема 2 Синтез гепоксилинов»В^ и аналогов
С ООН
Ц) Х-Н-Н J (J2) bfliMe3,R«CH3
% f& COOMe
-^jJg.Pd/C он
, *Ыгг н17с8 дХХ(сн2)
,СООШе
эпимер а
эпимер б:
.Хотя и_другие исследованные варианты конденсации синтонов (3) и (4) - переметаллирование бис-и-производного с (Prio)^rici; катализируемая фторид-ионом конденсация С-триметилсилилового проіїа-
*о
- и -! . .....і.;.; \_!_^) (і-.лі'',;. a І) - не привели к повышению ВЫХОДОВ, ОШ1 иоз-
;;j.ii;::;i г.uip-;:.л:іїі. і.'ондїнсацщ) в сторону предпочтительного образова-
, і:\; л л''or о им опіім.->р-)і) со стереоселективностьа 77--6.
Таблица I
Cii.pujjiiii!-.:-.)-! к;д!,ц<л;спшш истцллоорташческих: производных Г.,..^^.-ііггі,г,і!іі;:ог.г.іі ісіслоїи (j|) о (2.?*, чя*)-2,3-опокс!іундец--5-іш-І-глоп (-і)
* >..,::'тіцс?.с(сл.,) ,сос;г
Н.:а\..ч,Ч> ьоо'пк.а:о;<ли кродуктоо
трео (Па) : оритро (116)
и>ло),їі іі(ог.'), ::/ іг : еа
f-< ^1., і 4 ',73 : 22
jiOi
C'jomo.'iidiitic аі.ні'..,р .'.j і оі;сздепідро-ІШіо (Па), (ПС) установ-кашілл>цлі>-.іі Гі;,Х сч.о'пугетБ^юдих В-.і'і.іе?Яі-з$иров. Дальнейшее ог^одолениз усіфігурм;»:.! ипимеров («и. стр. 9) привело к виводу, что і) случаях ііскпордіьиру.оїцих катиоиоь Ш? Се"*) при кондеа-с:-.!:,!!!: їірсдіючТіїто'іьно образуется трео-изомер (Па), а с тіітаиоаце-:.->.'"Л;і10іі -- &р.игро-из(жьр (П).
Селективное гидрирование смоси оіпмеров-.ексадегидро-ІІХВо Щ .) npnfc-ло і;' аналогичной смеси оішмсрон і.іетилоькх эфнров HXB'j (Ія,.С) с селекгдыюсию пс ПІК шіалилу до УО/ при оптимальных усло-! илх". г:;дрііров:ішк; в пріїеугстьии іольшиго количества катализатора. JIiif!,:iJ)t"p.i ь Ссіізо'іу о д;бав;;ои по меное J,o окь. хшюлш>а при 15С. Илг.-льоои-.ьиз Друї^ьт рсн-'.гоор/ггелей, лоі-ійкіню їешератури и умоаь-иіопіі'.Г'іі.о.'^Діестга хічіі'.;:аі'і. приведет к оначитслыг-ну снікг-тт селек-
ТІІНїОХ'П!.
Р *>
Индивидуальные эпимеры метиловых эфиров ИХБ^ (1а,б) были выделены высокоэффективной флэш-хроматографией с суммарным выходом 65%, их гидролизом получены эшмеркие рацемические HXB^.
Для определения конфигурации соединений (1а), (16), (Па), (_Щр при карбинольных асимметрических центрах смесь эпимеров (На,б) исчерпывающим гидрированием (5%Pd/c) превращали в соответствующую смесь метиловых эфиров 10-гидрокси-Л,12(Е)-эпоксиэйкозанояых кислот (13а,б). Спектр IMP (200 МГц) этой смеси легко разделяется на спектры индивидуальных эпимеров, данные которых приведены в таблице 2. Эти результаты совпали с литературными данными, приведёнными для 13-эпкмеркых метиловых эфиров 13-гидрокси-14,15(К)-эпоксиэйкоааноЕых кислот с известней относительной конфигурацией асимметрических центров. Особенно характерна константа спин-спинового взаимодействия карбида л ыюго протона с вицинальным эпоксидным (,1., ^ для соединений (1а,6), (ІІОдб), (13а,б), большая для трео-иэомеров. Этот результат позволяет эпимеру (13а) и его предшественнчкам (la), (Па) приписать 10, Л~трео-кснфигурацкю, т.о. ООН*, 11НЖ, 12йя)для (fa) и (IJa) и (10R , 11S , 123*)для (I3a) и (ЮЗЙ) -конфигурации для соатветствув-щлх соединений ряда "б".
(юн,11R, 123)_Дцастереомер НХБд и его метиловый эфир (1а) Солее полярны на смликагеле и Ьи Ме231-эфир НХВо менее удерживаем при ГЖХ, чем соответствующие производные (103)-диастереомера (16). (таблица 3) ,. Следует отметить, что перечисленные соотношения спектрор ГЭДР (таблица 2) и хроматографических подвижностей (таблица 3) одни и те же для эфиров как HXt.i0 (Xa,_G), так и для их гексадегидро-, и гьк-сагидроаналогоіз (На,о), (13а,6), т.е. имеют достаточно общий характер, что позволяет в дальнейшем использовать их для установление конфигураций гидроксильных групп в аяалогиинпх структурах. Кроме того, определение конфигурагии гнилмерннх RXB-,- делает возможным ana-
- 10 -no влияния услов"й биосинтеза на стереохимию образующихся НХВо.
Таблица 2 Спектры ҐІМР 10-эпииьрных Ю-гидрокси-и,12(Е)-эпоисиэйкозаноидов
Прогоны НХВ3 (Іаіб) Гексагидро-НХВ3 (13а,б)
(ЮЛ*) (10S*) (10R") (10S*)
троо (а) эритро (б) ірсо (а) эритро (б)
константа спин-спинового взаимодействия, J, Гц
НІ0-ІІІІ о,0 3,3 5,2 3,0
1Ш-Ы2 2,2 2,2 2,3 4 2,4
M2-HI2 5,5 5,D Ь,4 5,с
в виде метиловых эфиров
Таблица 3 Хроматографичесхая подвижлость эпиыеров гепоксилилов Во и аналогов
Кет иловый эфир Ш3 ТО2
соединения Бремя выхода, мин Rf на силикагеле
трео (а) эритро (о) трео (а) эритро (б)
НХВ33 (1а,б) , 9,76 9,87 0,13 0,16
гексадегидро-
НХБ3 (Ла,б) 11,92 12,35 0,11 . 0,11
гекоагидро-
' НХВ3 U3a,6) 10,85 11,19 0*19 0,24
-*Вц Ке2й1_эфиры, кварцевая капиллярная колонка (50' м х 0,2 мм)
с фазой OV-1 при 270С, газ-носитель - гелий (45 см/сек)
система этилацетат-гексан, 1:4
свободные кислотыЕ~ 0,29 и 0,32, соотв. (этилацетат-гексан, 1:1)
1 о
'-A - П -
Разработанный синтез HXBg чер^з триацетиленовый предшественник отличается ыалостадийностыо, обеспечивает достаточно препаративний общий выход - 20% из доступных синтанов, и даёт возможность получать j по той ие схеме опгически активные и меченные изотопами водорода НХВ-^ '
2. Синтез гепоксилинов А-, изомеризацией гепоксилинов Во
и установление конфигураці.и карбинольного центра
По структуре гепонсилииы Ад и Вд являются изомерными аллильными спиртами, в связи с чем представляется возможным получить зпимерішз эфиры НХАп аллильной перегруппировкой эфиров HXBg. Такая перегруппи- роска имела место при последовательных меэилировании (lisCl/Et.Jl, -78С, 15 мин) и сольволизе (Н.,0, -78С —— 20С) ехеси эпимеров ыетиловых эфиров НХВд (1а,б) (схема 3) из которой хроматографией были выделены индивидуальные эпимери метиловых эфиров НХАд (2а), (26) с общим выходом 60%), Полнота мезилирования проверялась метанолиэом, приводящим только к смесям метиловых эфиров. Аналогичные результаты были получены и при ыезилирсвании-сольволизе а-бромфенациловых эфиров НХВд (14а,б); по данным ВЭЖХ выход смеси гх-бромфенациловых эфиров НХАт (15а,б) также составлял около Щ6.
d Схема 3
Синтез гепоксилинов Ад аллильной перегруппировкой гепоксилинов Вд
- 12 -Структура эпимерных метиловых эфиров HXAg (2а.б) подтверждена данными ПМР- к ьасе-спектроскопии. Е-Конфигурация образующейся при перегруппировке 9,10-дбойной связи доказана наличием в ШР-спектре характерного сигнала при S 5,78 (дд, С9-Н, J 5,4 и 15,2 Гц). ПМР-спектры индивидуальных эпимеров метиловых эфиров HXAg (la), (16) отличается только химическим сдвигом сигнала карбинольного протона при С-8 на 0,006 м.д. Сравнительные данные масс-спектров метиловых зфироз НХВд (1а,б) и НДз (2а,б) представлены в таблице 4.
Таблица 4 Данные масс-спектров метиловых эфиров смесей эпимеров гепонсилинов Вд (Іа^б) и гепоксилинов A3 (2at6)*
Фрагментационные ионы Соединение
ІЩхї)2 (2а,б)
. в/г (1,%)
М+- 350 (0,6) 350 (0,5)
/Ш-0ШҐ 319 (1,0) 319 (0,8)
Д-0Ме-Н20Л 0+ 301 (1,3) 301 (3,1)
Ме0ОС(СН2)2(СН?СН=СН)с,СН(0Н)СН-Ьн 239 (2,7)
/239-^0/* л 221 (19)
С5Н11СН=СН-СН2-СН-Ьн-СН=СН-СН=0Н+ - 209 (26)
/209-Н20/* - 191 (44)'
Ме00С(СН2)2(СН2СН=СЙ)2СН=0Н+ 19? (10) -
/239-Ме0Н-Н20А 189 (14)
/І97-МЄ0Н/+ 165 (23) . -
Ме00С(СН2)3СН=СНСН2СН=0Н+ - 171 (21!_
МеООС(СН2)3СН=СНСН3''- - 142 (67)
/Ш-МеОН/*' - НО (100),
прямой ввод в ионный источник при 1ЮС
основным сигналом в спектре яышется ион с m/a8I, структура не
расшифрована
- ІЗ -
При изучении регио- и стереоизомерного состава продуктов соль-волиза индивидуальных эпимеров метиловых эфиров НХВз (Ja), (J6) было найдено, что соотношение образующихся эпимеров метиловых эфиров НХА3 (2а.б) зависит от конфигурации исходных яфиров KXBg (Ja), {16). При сольволизе мезилата (юк*)-эпимера (1а) образуются эпимер-ные эфиры НХА^ (2а,б) в соотношении 1:1,0, а при сольволизе неоплата Oos )-эпимера (10) соотношение меняется на обратное (1,7:1, соответственно) (хроматографические подвижности см.таблицу 5). Э^о указывает на етереонаправленность аллильной перегруппировки, протекающей при сольволизе аллильного мезилата, т.е. процесс идёт по механизму s_2'.
Таблица 5
Хроиатографическап подвижность эфиров гепоксилинов
Соединение ВЭЖХ*, время выхода,ТСХ^,Rf на сили-
мин кагелз
син (а) анти (б) син (а) . анти (б)
колонка 64 х 2 мм, сорбент Силасорй'600, система изопропанол-гексан, 2:98, 100 мкл/мин, УФ-детектор при 210 им для соединений (1а,б), (2а,б); при 260 ш для соединений (14а,б), (15а,б).
система бензол-эфир-триэтиламин, 65:15:0,1 (3 проявления) для 2а,б); этилацетат-гексан--триэтилашш, 10:40:0,1 (2 проявления) для соединений.(14а,б), (15а,б).
*
Яитєратурну. данные указывают на предпочтительность син-сте-реохимии перегруппировки а„2'при атаке нейтральными нуклеофилами. Однако стереохимия замещения аллильных мезилатов нейтральными гид-роксилсодержащиш нуклеофилаыи неизвестна.
Ыы изучили сольволиз мезилатов регио- и стереоизоыерных спиртов простагландиноиого рада (16а,б), (17а,6) с известной конфигурацией кьрбннольных центров. Условия мезилирования-сольволиза были аналогичны описанным для перегруппировки НХЕ3 —>— HXA^.
При гидролизе мезилатов спиртов (16а). (166), (17а), (176) каждый исходный спирт давал смесь ьсех четырёх возможных спиртов, образующихся в результате гидролиза с аллильной перегруппировкой или без неё. Отношения соответствующих син-/анти- продуктов аллильной перегруппировки (таблица 6) говорят о предпочтительности 1,3-син-заыещения. Неидентичность соотношений продуктов перегруппировки эшшерных спиртов (17а). (176) обусловлена известным несильным экранирующим влиянием боковой цепи простагландинов. Необходимо отметить, что основными продуктами замещения без аллильной перегруппировки являются*"изомеры с сохранённой конфигурацией (таблица 6), т.е. замещение прлхрдит по s^i-механизму. Этим объясняется также возвращении исходных зфиров НХВд (1а,б), (14а,б) при перегруппировке HXBg —— НХА3. Действительное протекание гидролиза мезилатов по бимолекулярному механизму доказано изомеризацией аллильных спиртов
- 15 -(I7a), (176) при кислотном катализе (МзОЯ в ацетоне). При этом Лй-бой из эпимеров приводил к одной и той же смеси спиртов (Г6а,б) + (17а,б) с соотношениями эпимеров (а) и (6) 1:1 (механизм sJfl).
Таблица 6 Гидролиз меэилатоз простагландиновых аллильных спиртов
Исходный спирт
як2-Замещенио син:аяти
Соотношения продуктов Sj,2': я^і
3jji -замощение Зймє-
сохранениє:обращение щение конфигурации
(16а) 1,6:1 (17а:176)
(J60) 1,5:1 (176:17а)
(17а) 4,0:1 (16а:166)
(176) 1:1 (166:16а)
9,3:1 (16а:166) 1,5:1 (166:16а) 1,4:1 (17а:176) 1,2:1 (176:17а)
1,4:1 1,9:1 0,3:1 0,4:1
Синтезированы в ЙЭЭ ЮНЦ АМН СССР
Общей причиной указанных стереохшических закономерностей замещения аллильинх иезилатов может служить координация гидроксил-содержаїдего куклеофила (воды) с уходящей группировкой, ориентирующая нуклеофил для атаки с сохранением ^конфигурации.
Б соответствии с этими результатами механизм 1,3-син-замещения иезилатов эфиров НХВ^ (1а), (16), (14а>, (146) может быть представлен следующим образом:
но
,<
v0
но-н
трео (а) .о
У
ЙЇ
но-н
о-
^ эритрй (б)
По данному м'х.анизыу можно заключить (с учётом изменения конфигурации перемещающейся двойной связи), что перегруппировка (10R*)-опимера зфиров НХВ-, (la); (14а) Должна предпочтительно приводить к vSS )-эпимеру эфиров НХАд (2J5), (156). На основе этого более полярному на силігагеле епимеру метилового эфира ШСА-^ (2а) следует приписать (зн)_конфигурацкэ, а менее полярному эпимеру (26) - (gs)-koh-фигурацш . Указанные закономерности иогут быть использованы для определения конфигурации аллильных асимметрических карбинольных центров в родственных структурах.
3. Изучение регио- и стереоизомерного составе» триоксилинов Ао - продуктов гидролиза гепокенлинов An.
Известно, что раскрытие активированного аллильного оксиранового цикла в НХАу приводит к смеси тригидрокелкислот -триоксилинов (ТгХ), идентифицированных в ряде органов и тканей млекопитающих. Однако осталгсь невыясненной регко- и стереоспецифичность фермента-дивного гидролиза НХА-з, неизвестно такие соотношение продуктов химического и энзиматического гидролиза HXA-j in vivo. Поэтому исчерпывающая характеристика всех возможных изомеров ТгХАо необходима дли выяснения структуры природных триоксилинов.
Нами исследован изомерный состав їгХАд ~ продуктов химического гидролиза индивидуальных (8R*)~ и (бЯ*)-эшшеров НХА3 (2а), (26). Кислотный гидролиз активированной аллильной эпоксидной группы в соединениях (2а), (26) даёт набор 8,11,12-григидрокси-52,эь;,14г~эйко-эатриеновых С 18а,б) и В,9,12-тригидрокси-52,юв, 14^эйкозатриеновых (19а,б) кислот, эпимерных по C-IJ и С-9, соответственно (схема 4).
Региоизомеры метиловых зфиров ТгХАт (J6a,6), (19а,С) были идентифицированы в виде их трис-Би*Ке231-эфиров методом хроматокасс-спектрометрии (рис.1, хроматографическая подвижность таблица 7).
-г —
опимеры п-Оромфенациловых зфиров ИХАд (15а,б) методом ВЗЖХ
разделить но удалось (таблица 5).
- I? -
Образование изомерных триокснлиноп А.„ гидрллтсм геаоисп и:п л
'о
'с
Oil
^1
ПІ
,^^л,
(гг.)
С.Ч
он
Clf
ІГ- і
(ЩЬЯ-МЙл)
к^-/"'
(-!{
СЛ
сн
Г.І
;\
к/""4^'"
я2 ' і Л,
^ СИ
Л н к н
Доказательством структуры рвгьоиэокпрои (Ша^), (jjAjj.S) ^',;"J наличие в масс-спектрах интенсипних сигналов осколочных нонэп, являющихся следствием распада молекулярного исаа мсчуцг аи{ушальн№лч B^UegSiO-rpynnaiui: m/z 255 для 8,П.12-ТгХА3 118а,б) и "/г 286 діл 8,9,12-'ГгХА3 (198^6) (рис.2, 3, соответственно)^
Следует отметить, что псе восемь возможных регно- н стереонэо-иеров TrXA-j образуются при кислотном гидролизе в сравнимых количествах (таблица 7); отмочено преобладающее о6разовалне0ІІ-опі!.ч<г~ ных OJI.IJJ-TrXAg ^і&ідб) по сравнению с продуктами аллчльнсЦ ш:р (соотношение 1,7:1- иэ обоих эин-мйров НХЛ т),
22,6
?3,2
воемя выхода,мин
Ш'-1>, Вэгио- и стереоизомерный состав триоксішинов А3 - продуктов гидролиза гепоксилинов А, А - хроматограша смеси в-эшшерннх метиловых эфиров ТгХАо (трис-вЛе-Зі-афиш) . х>,в - масс-фпагментограммы, идентифицирующие региоизомзріГтриоксшшнов? В,ІІ,І2-ТгХА3 (m/г 255) и 8,9,12-ФгХАо W* 285)
25 BtiMe^iO. /
.455
,OSiMe2Ba
СООМе
03іМегБи1'
относительная ИНТеНСИЕНОСТЬ х,%
lR
абсолютная интенсивность
г30
т—г>-*п—г*"г
т І І І і і |г-
-[—г—і—і—і—і—і—г 409
FnCjJL Масс-спектр эпиесных 8,ІІ,І2-тригидрскси-52,9Е,і4г -эйкозатриековшс кислот (ISa.d)
Хтрис-Bu ite2si -производные)
О
~?c
f00 a/s
to I
(-
.-f 5І
ІІ> І
І
м гл
Й
>-'[!
ti.
-І'
ї&блица_7
Регио- и стереоизомерные триоксияины Ач
Исходный- Эфир триок- ЇШг ТСХ* Соотношение изо,-
эфир Ш3 силина А3 время выхо- *t на си- ^^ЛидролнЗе,
да, мин ликагеле % от суммы
трис-Bu Me2Si -эфиры, кварцевая-капиллярная колонка (25 м х 0,3 мм) с фазойЗР-ЮООпри 225С,газ-носитель - гелий (30 см/сек)
система бензол-зфир, 1:2 (3 проявления)
Структура соединений (I8a.6), (ГЭа^б) была также подтверждена исчерпывающим гидрированием смеси их трис-вЛе2Я1-эфироп {5% Р<л/С
в гексане). При этом образовывалась неразделимая в условиях ;ШГ>*
^.тгу
рмесь трис-Bu Мв281-эфяров гексагидро-8,11,12-ТгХАз (20) и гексагид-ро-8,9,12-ТгХАз (21). Масс-спектр этой смеси содержит сигналы характерных фрагментационных ионов с ra/z659 /M-BuVt, 527 /659-ButMa2fliOff/+, 459, 429, 327 /459-вЛе2зіон f , 297 /429- ' -Вц*Мв2ЗЮН/+ 287, 257:
CuOUe
Бц *Me0Si0
(21)
0ЯіИе2Вц1
- 22 -Метинолиз і ."иловых эфиров НХА^ (2а,б) приводит к II- и 9-моноыетиловым эфираи ТгХА^, масс-спектр смеси бис-Ви*Ме251-эфиров которых (22), (23) содержи? сигналы ионов с п/а 553 /М-Еи*/*
Основываясь на этих данных, а также на известной конфигурации асимметрических центров КХАд ыожно считать установленной конфигурацию "асимметрических центровЛл-ХАд при С-8 и C-I2, которые не затрагиваются в процессе гидролиза.
-
Разработан новый полный химический синтез эпимврных гепоксилинов Вд с использованием полиацетиленовой стратегии.
-
Предложен и экспериментально осуществлён синтез эпииернызс гепоксилинов А^ аялильной перегруппировкой, протекающей при соль-волизе мезилатов гепоксилинов Вд, позволявший получать гепоксидида 'Ъ и % по еДинй схеме. 0
' 3. Впервые исследованы ствреохишмеекиз* закономерности ооль-волиза аллильных мезилатов нейтральными гидроксилсодеряащи&и нуи-леофияами. Показана предпочтительность 1,3-син-замещения, имеющего место в процессе сольволиза.'
4. Установлена конфигурация карбинольных центров индивидуальных эпимеров геноксішшоз Во на основе спектральних данных к конфигурация карбинольных иектров индивидуальных эпимеров гєпоксилкноб
.-23-
Ао на основе стереохимическю$_закономерностей сольволиза аллильных ыезилатов.
-
Изучен, изомерный состав триоксилиноа Ад - продуктов гидролиза гепоксилинов Ад. Показано образование двух региоизомеров триокси-линов Ад, каждый из которых является смесью четырёх стереонэомеров по С-8 и С-П/С-9; установлена конфигурация изомерных триоксилинов при С-8 и C-I2.
-
Синтезированные образцы гепоксилинов переданы на биологические испытания в ряд научных учреждений; гексядегидро-гепоксилин Вл передан для получения высоноиеченных тритием гепоксилинов.
