Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор «Восстановительные трансформации еноновой группировки стероидов» 7
Каталитическое гидрирование 7
Восстаиовление растворами щелочных металлов в жидком аммиа ке
Использование иных восстановительных систем . 30
Глава 2. Обсуждение результатов 36
2.1. Выделение и идентификации малополярных фнтоэкдистсроидов из сока Serratula coronata L 36
2.2. Получение экдизопа из Serratula coronata L 43
2.3. Новые производные 20-гидроксиэкдизона. Синтез витикостерона Е и 2О,22-0-(1Я-этилиден)-2О-гидроксиэкдизона 44
2.41 Оксимирование 20-гидроксиэкдизона и его диацетонида: конфигурация 6-оксимов и их 14,15-ангидропроизводиых 47
2.5. Необычные трансформации 20-гидроксиэкдизона и его ацетонндов в растворах щелочных металлов в жидком аммиаке... 51
Глава 3. Экспериментальная часть 59
3.1. Выделение и идентификация малополярных фитоэкдистероидов из сока Serratula coronata L 59
3.2. Получение экдизопа из Serratula coronata L 66
3.3. Новые производные 20-гидроксиэкдизона. Синтез витикостерона Е и 20,22-0-(1 /?-этилиден)-20-гидроксиэкдизона 68
3.4. Оксимирование 20-гидроксиэкдизона и его диацетонида 80
3.5. Необычные трансформации 20-гидроксиэкдизона и его ацетонидов в растворах щелочных металлов в жидком аммиаке... 90
Выводы 98
Список литературы
- Восстаиовление растворами щелочных металлов в жидком аммиа ке
- Новые производные 20-гидроксиэкдизона. Синтез витикостерона Е и 2О,22-0-(1Я-этилиден)-2О-гидроксиэкдизона
- Получение экдизопа из Serratula coronata L
- Необычные трансформации 20-гидроксиэкдизона и его ацетонидов в растворах щелочных металлов в жидком аммиаке...
Введение к работе
Экдистероиды представляют собой обширную группу полигидрокси-лированных стеринов, выполняющих роль гормонов линьки, метаморфоза и диапаузы насекомых и ракообразных. Впервые обнаруженные у насекомых, экдистероиды затем были выявлены во многих видах растений в значительно более высоких концентрациях (2-2.5% против 10"6 % от общей массы объектов).
Исследования выделенных из растительных источников фитоэкдисте-роидов показали, что эти нетоксичные для млекопитающих вещества обладают комплексом ценных для медицины свойств и, следовательно, перспективны для создания на их основе высокоактивных препаратов. Определенный интерес фитоэкдистероиды представляют для пчеловодства и шелководства, а также в качестве средств защиты растений от фитофагов, неадаптированных к определенным типам экдистероидов.
Одним из наиболее богатых экди стероидам и (суммарное содержание —2.2% от воздушно-сухого сырья) источников является растение Serratula coronata L., произрастающее на территории Южного Урала. Хотя об исследовании экдистероидного состава S. с. сообщалось ранее, оставались неизученными малополярные компоненты экстрактов из этого растения.
Все еще недостаточно исследованы возможности синтетических трансформаций главного компонента экди стероидной композиции Serratula coronata L. - 20-гидроксиэкдизона и его производных в новые или малодоступные экдистероиды либо их аналоги, представляющие интерес в качестве биологически активных соединений с новым комплексом свойств. В этой связи исследования по выделению и идентификации фи-тоэкдистероидов из природных источников, а также изучение трансформаций природных фитоэкдистероидов представляются весьма актуальными.
Цель работы состояла в исследовании малополярных фракций экстракта из сока растений Serratula coronata L., в изучении трансформаций 20-гидроксиэкдизона и синтезе новых и редко встречающихся в природ- ных продуцентах экдистероидов.
В результате исследования малополярных фракций сока Serratula coronata L. путем комбинации колоночной хроматографии и ВЭЖХ вы делено и идентифицировано (с применением Ш и 2D экспериментов ЯМР Ни Си масс-спектров с химической ионизацией) 11 фитоэкдистерои- дов, из них — 4 новых: 22-0-ацетилэкдизон, 2б-0-ацетил-255-инокостерон, 20,22-0-( 1Я-этилиден)-20-гидроксиэкдизон и 20,22-0-(1^- этилиден)аюгастерон С, а 2- и 3- ацетаты 20-гидроксиэкдизона, 22-ацетат полиподина В и 20,22-ацетонид аюгастерона С впервые выделены из данного вида растений.
Взаимодействием 20-гидроксиэкдизона с ацетальдегидом, бутан-2- оном, пентан-2,4-дионом синтезированы новые 20,22-моно- и 2,3:20,22- диацетали. Показано, что из полученных диацеталей наиболее приемле мым для синтеза витикостерона Е является 2,3:20,22-бис-О(этилиден)-20- гидроксиэкдизон, последующие 3-х стадийные трансформации которого привели к целевому фитоэкдистероиду с суммарным выходом 84%, а его селективным гидролизом получен 20,22-0-( l/i-этил иден)-20- гидроксиэкдизон, идентичный выделенному из Serratula coronata новому фитоэкдистероиду.
Изучена стереохимия оксимирования 20-гидроксиэкдизона и его ди-ацетонида, найдены условия синтеза соответствующих 6-оксимов ()-конфигурации и (62)-оксимов отвечающих им 14,15-ангидропроизводных.
Впервые исследованы трансформации экдистероидов, протекающие в жидком аммиаке под действием щелочных металлов. На примере 20-гидроксиэкдизона и его ацетонидов обнаружено, что вместо характерного для а,Р-енонов восстановления двойной связи с образованием соответст- вующих насыщенных кето нов в случае экди стероидов происходит НС(9)-НОС(14)-дегидрирование, приводящее к образованию кислородного мостика между атомами С(9) и С(14) с формированием 9а,14а-оксетанового цикла. При этом имеет место С(5)-эпимеризация. Наряду с оксетанами выделены также неизвестные ранее 14р-эпимеры исходных экдистерои-дов. Установлено, что в водном метаноле 9а, 14а-оксетаны претерпевают прототропную изомеризацию с образованием неописанных ранее 9а-гидрокси-5а-стахистерона В и его 20,22-ацетонида, а в случае 9ct, 14а-оксетана из 20-гидроксиэкдизона в реакционной среде обнаружен и выделен продукт более глубокой структурной перестройки, вызванной миграцией кислорода мостика от С(14) к С(13) атому с 1,2-сдвигом метильной группы от С(13) в С(14) положение с сохранением р-конфигурации.
Работа выполнялась как плановая в Институте нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН по теме: «Химия экдистероидов и хроманолов: синтез и трансформации» (номер государственной регистрации 01.200.204384), частично финансировалась Российским фондом фундаментальных исследований (грант № 04-03-33103).
Автор выражает благодарность к.х.н., слі.с. Галяутдинову И.В. за научно-методологическое руководство и постоянную помощь при выполнении работы, д.х.н., проф. Халилову Л.М. за активное участие в обсуждении спектральных данных при установлении структуры новых соединений, член-корр. РАН Джемилеву У.М. за проявленный интерес к работе.
Восстаиовление растворами щелочных металлов в жидком аммиа ке
Восстановительным трансформациям сопряженной еноновой группировки в химии стероидов уделяется серьёзное внимание, что обусловлено, в частности, необходимостью преобразования енонового цикла в лактон-ный в синтезе брассиностероидов [1], Наиболее простым путём превращения а,(3-енонового цикла в соответствующий циклический кетон, способный далее к окислительной трансформации в лактон, представляется селективное гидрирование. Широко зарекомендовал себя метод селективного восстановления двойной связи сопряжённых енонов с помощью щелочных металлов в растворе жидкого аммиака [2, 3]. Эти два подхода к восстановительным трансформациям еноновой группировки будут преимущественно рассмотрены в обзоре.
Одним из наиболее часто используемых методов восстановления енонов в стероидных соединениях является каталитическое гидрирование. В качестве катализаторов было опробовано множество переходных металлов. Наиболее часто применяется Pd на различных носителях [2, 4-6]. С использованием палладия в качестве катализатора успешно гидрируются изолированные двойные связи в стероидах [7], и, в частности, в экдисте-роидах [8, 9]. Так, для выявления относительной биологической активности 24R- и 24S- эпимеров птеростерона был синтезирован 24R-птеростерон (10) на основе доступного 20-гидроксиэкдизона (I) (схема 1) [9].
После защиты 2,3,20,22 гидроксильных групп в 1 25-ОН была удалена из диацетонида 2 с образованием смеси олефинов 3 и 4, которую превратили в смесь 5-7, разделенную посредством колоночной хроматографии. На основе эпокиси 7 региоселективно был получен ненасыщенный спирт 8 , его каталитическое гидрирование в присутствии 5% Pd-C в этаноле привело к спирту 9, гидролиз которого дал целевой продукт 10. Тест Musca bioassay показал, что 24/?-эпимер в 7 раз менее активен нативного экдистероида. Тем самым было установлено, что природный птеростерон является 245-эпимером.
Наглядным подтверждением этому служит синтез экдизона 17 и 22-изоэкдизона 18 на основе 14а-гидрокси-2р\Зр-изопропилидендиокси-6-оксо-23,24-биснор-5р-хол-7-ена 11 в 5 стадий (схема 2) [10]. Требуемая боковая цепь в исходном соединении 11 построена последовательностью реакций восстановления, окисления и алкилирования через промежуточные соединения 12-14. Каталитическим гидрированием смеси 22а- и 223-эпимерных алкинолов 14 получена соответствующая смесь эпимерных спиртов 15 и 16, разделенных колоночной хроматографией. Кислотный гидролиз 15 и 16 привел к целевым соединениям 17 и 18.
Восстановление 19 c помощью L1AIH4 приводит с выходом 92% к ди-гидродиосгенину 20, имеющего R-кон фигурацию С-22, которая характерна для экдизона. Последовательным гидроборированием и окислением дитозилата 21 синтезирован кетон 22, в молекулу которого в 5 стадий (через соединения 23-26) вводится двойная связь, сопряженная с карбонильной группой с получением 7,25-диен-6-она 27. Последний через спирт 28 превращен в триацетат 29, из которого получен гидроксиенон 30. Его дегидратация по 14а-гидроксильной группе в присутствии три фтору ксу с ного ангидрида дает диенон 31, при обработке которого Zn/AcOH раскрывается тетрагидрофурановый цикл боковой цепи с образованием диенона32. Его гидрирование приводит к енону 33, фотоокисление которого дало гидропероксид 34, переведенный в 5-эии-экдизон 35, щелочным метано-лизом которого получили экдизон 17 с общим выходом 1%.
Из химии стероидов известны многочисленные примеры селективного гидрирования двойных связей, сопряженных с карбонильной группой. При гидрировании Д4-3-кетопроизводных в большинстве случаев удается регулировать соотношение образующихся 5а-Н и 5р-Н эпимеров [13-15]. В работе [13] результаты гидрирования эпитестостерона 36, тестостерона 37, 4-холестен-З-она 38, 4-андростен-З-она 39 и прогестерона 40 показали, что соответствующие 5р-эпимеры 41-45 с выходом 95-99% образуются при использовании в качестве растворителя ацетонитрила и 4-метоксипиридина, что объясняется их координацией с катализатором. На соотношение 5а:5р влияет также природа и конфигурация заместителя при С(17): содержание 5сс-эпимеров 46-50 увеличивается до 84% при проведении реакции в изопропаноле (нейтральная среда) (схема 4).
Новые производные 20-гидроксиэкдизона. Синтез витикостерона Е и 2О,22-0-(1Я-этилиден)-2О-гидроксиэкдизона
Спектры ЯМР Ни С экдистероида 20,22-0-( 1Я-этил иден)-20-гидроксиэкдизона 3 незначительно изменяются по сравнению со спектрами 20-гидроксиэкдизона, и различия связаны с видоизменениями боковой цепи. Так, сигнал Н-22 в ПМР-спектре сместился в более высокочастотную область на Д5 0.4 м.д., кроме того, наблюдается появление новых сигналов: квартета при 8 5.16 (J5.0 Гц) и дублета при 5 1.40 м.д. {J 5.0 Гц). В спектре ЯМР ,3С сигналы С-20 и С-22 сдвинуты в более слабое поле на Д5 8-9 м.д., в области 6 102.5 присутствует новый сигнал, который отвечает появлению ацетального атома углерода в молекуле. Однозначное отнесение сигналов всех атомов водорода [6 5.16 (МеСНО?), 5 1.40 м.д. (МеСН02)] и углерода было сделано после комбинированного анализа гомоядерного 1Н- Н COSY и гетероядерного Н-13С PFG-HSQC спектров, которые подтвердили наличие этилиденовой группировки между С-20 и С-22 атомами соединения. Более того, сравнение спектров ЯМР Н и 13С данного экдистероида с таковыми для заведомо синтезированного показало их идентичность [104]. Ацетальный атом углерода является асимметричным, и природный экдистероид выделен в виде смеси R- и S- эпимеров с содержанием минорного компонента около 15%, о чем свидетельствуют на личие и относительная интенсивность двух минорных Н сигналов при б 5.36 (к, J5.0 Гц) и І.40 м.д. (д, /5.0 Гц), которые были приписаны соответственно СН и СНз группам ацетального фрагмента молекулы согласно данным NOESY эксперимента. На основании его результатов была установлена также (5)-конфигурация ацетального атома углерода в минорном компоненте: наблюдался NOE эффект от протона СН-группы на протонах Ме-21. Соответственно, основной эпимер соединения 3 является 20,22-0-( \R -этил и ден)-20-гидроксиэкдизоном. Характерные пики в масс-спектре: m/z 507 (24) [М+Н]+ и 524 (52) [М+Н20]\
При сравнении спектров ЯМР 1Н и пС экдистероида 4 - 20,22-О-(1/?-этилиден)аюгастерона С - с таковыми для 20-гидроксиэкдизона были отмечены следующие особенности. Появление сигнала при 5 4.20. в спектре ПМР, проявление сигнала Н-9 широким дублетом вместо мультиплета, значительный слабопольный сдвиг (Д5=0.6 м.д.) сигнала Нэкв (1) коррелируют с аксиальным положением Н-П по данным 2D COSY эксперимента. Структурные изменения в боковой цепи (по сравнению с 20-гидроксиэкдизоном) - наличие этилиденовои группы — отражается в спектрах ЯМР Н и 13С подобно вышеописанному для соединения 3. Наличие одного квартета при 5 5.15 (У 5.0 Гц) (МеСНСЬ) и одного дублета при 5 1.35 м.д. (J 5.0 Гц) (МеСНО?) позволяет сделать вывод о гомогенности конфигурации ацетального фрагмента, по-видимому, R-, как и в случае главного эпимера соединения 3. Сдвиг сигналов Ме-26 и Ме-27 в область низких частот (Д6 0.3 м.д.) и их трансформация из синглета в дублет свидетельствуют об отсутствии (ОН)-группы при С-25.
Остальные выделенные нами фитоэкдистероиды — 20,22-ацетонид аюга-стерона С (5), 2- (6) и 3-ацетаты 20-гидроксиэкдизона (7), 22-ацетат полиподина В (8), 20,22-ацетонид 20-гидроксиэкдизона (9), макистерон С (10) и витико-стерон Е (II) (схема 1) были идентифицированы сравнением их МС спектров и спектров Я MP Ни3Сс приведенными в литературе для этих соединений (некоторые небольшие отличия спектров ЯМР обусловлены тем, что наши образцы были липофилизированы, и спектры сняты в D2Ot тогда как приведенные в литературе спектры были получены в растворе C5D5N или CD3OD).
Таким образом, выделенные из Serratula coronata малополярные фитоэкдистероиды являются преимущественно конъюгатами (ацетатами и ацеталями) 20-гидроксиэкдизона, экдизона, полиподина В, инокостерона и аюгастерона С.
Нами было замечено, что выделенный из сока растений Serratula coronata L. на стадии вегетации 20-гидроксиэкдизон 12 практически не содержал экди-зона 13. С другой стороны, полученный из сока растений, собранных в фазе бутонизации, 12 содержал до 10% 13. Однако разделить эти два близких по структуре экдистероида с помощью колоночной хроматографии не удалось. Задача была решена путем превращения смеси (9:1) 12 и 13 в соответствующую смесь 2,3:20,22-диацетонида (14) и 2,3-ацетонида (15), легко поделенную на индивидуальные компоненты с помощью колоночной хроматогафии. Последующий гидролиз ацетонида 15 привел к целевому экдизону 13 (схема 2).
Таким образом, разработан способ выделения экдизона из сока растений Serratula coronata, собранных в фазе бутонизации, суть которого состоит в комбинации химической стадии (ацетализация трудно разделимой смеси экдизона и 20-гидроксиэкдизона) с колоночной хроматографией (разделение существенно различающихся по полярности моно- и диацетонида).
Получение экдизопа из Serratula coronata L
В тесте Ви (который отражает способность экдистероидов связываться с группой лигандов рецептора экдистероидов мухи Drosophila melanogaster) 14-э/ш-20-гидроксиэкдизон 36 оказался в 22700 раз менее активным по сравнению с 20-гидроксиэкдизоном 12 (EC5Q ІЛ-ІО М И 7.5-10"9М соответственно) [122-127].
Продолжительное выдерживание оксетанов 33 и 35 в водном метаноле приводит, соответственно, к 9а-гидроксистахистерону В (42) и его 20,22-ацетониду (43) (схема 7), что однозначно следует из сравнения их спектров ЯМР ,3С со спектрами заведомых стахистерона В и его 20,22-ацетонида. Наиболее существенное различие сравниваемых спектров, обусловленное 9а-гидрокси груп пой в 42 и 43, состоит в смещении сигнала С-9 в слабое поле (Д5 35) и трансформации его из дублета в синглет. Заметно смещены в слабое поле также сигналы С-11 и С-12 в спектрах соединений 42 и 43 (Л5— 5-9). В спектрах ЯМР Н этих соединений отсутствует сигнал Н(9), а сигнал Н(7) становится синглетным. Атом Н-5 экдистероидов 42 и 43 занимает а-положение, об этом свидетельствуют сигналы Н-2 и Н-3, которые меняют свое местоположение в спектре относительно друг друга по сравнению со спектрами 5[3-эпимеров. Атомы Н-2 и Н-3 занимают в данном случае экваториальное и аксиальное положение соответственно, что характерно для 5а-эпимеров. Структуры 42 и 43 подтверждены масс-спектрами высокого разрешения.
В результате изомеризации оксетана 33 наряду с 9а-гидрокси-5ос-стахистероном В 42 получают 9а,13а-окса-13-деметил-14р-метил-14-дезокси-5-эпи-20-гидроксиэкдизон (44). Это соединение также образуется из оксетана 33 в условиях проведения ВЭЖХ (элюент—смесь метанол-вода).
Отнесение сигналов в спектрах ЯМР Н и 3С и установление структуры эк-дистероида 44 выполнено с использованием данных 1D и 2D спектров. Масс-спектры высокого разрешения оксапроизводных 33 и 44 почти идентичны, различия - в соотношении интенсивностей пиков. Наблюдаемая изомеризация 33 и 35 протекает, очевидно, через оксониевый ион К, который трансформируется в карбкатион L (схема 7). В дальнейшем он может изменяться по двум направлениям. Отщепление протона от С-15 приводит к соединениям 42 и 43. Другой вариант протекания реакции вызван 1,2-сдвигом метильнои группы от С-13 к положительно заряженному С-14 в карбкатионе L, сопровождающемся образованием кислородного мостика между С-9 и С-13 атомами, В результате депротонирования оксоний-катион М превращается в 9,13-оксапроизводное 44.
Таким образом, в результате исследования трансформаций экдистероидов под действием щелочных металлов в жидком аммиаке синтезированы аналоги экдистероидов нового типа - Нр-эпимеры, 9а,14а-оксапроизводные 5а-ряда, 9а-гидрокси-5а-стахистерон В и его 20,22-ацетонид. Обнаружена перегруппировка 9а,14а-оксапроизводных (с 4-х членным эндооксациклом) в 9а, 13 а 58 оксапроизводные (с 5-ти членным эндооксациклом), сопровождающаяся ми грацией метильной группы от С-13 к С-14 атому. С помощью ID и 2D экспе риментов ЯМР н и IJC установлена структура перегруппированного соеди нения как 9а,13а-окса-13-деметил-14р-метил-14-дезокси-5а-20 гидроксиэкдизона. ГЛАВА 3. ИК-спектры веществ сняты на спектрометре «Specord 75-IR» (в таблет ках КВт). УФ-спектры получены на спектрометре «Specord М-40», раство ритель - СН3ОН. Спектры ЯМР Н и 3С регистрировались на приборе «Bruker АМ-300» (рабочая частота для !Н - 300.13 МГц, для. - С- 75.46 МГц) растворители - CD3OD, C5D5N и CDCb- Пробы для соединений 1-11 липофилизированы и растворены в D20; их спектры ЯМР Н и 13С, а также спектры соединений 34, 44 сняты на приборе Bruker АМХ500 при 300 К (рабочая частота для 1Н - 500:13 МГц для 13С - 125.76 Гц). Химические сдвиги приведены в шкале 5 относительно ТМС (внутренний стандарт). Масс-спектры с химической ионизацией соединений 1-11 получены на приборе Riber 10-10В, газ-реагент-аммиак. Масс-спектры высокого разре шения для соединений -27, Z-29, -31 и Z-32 выполнены на приборе "Fin nigan MAT 8200" (ЭУ, 70В), для соединений 33-37, 42, 44 - на приборе VG ZAB-E. Препаративное разделение выполняли на жидкостном хроматогра фе Waters, снабженном УФ-детектором М440 UV (к 245 нм), с автоматиче ским инжектором WISP и двумя насосами высокого давления (6000 атм).
Для контроля методом ТСХ использовали пластины с ЭЮг (Silufol). Удель ные углы вращения определены на поляриметре «Perkin-Elmer-141». Температуры плавления определены на малогабаритном нагревательном столе типа «БОЭТИУС».
Из 21.0 кг свежесобранной надземной части растений Serratula coronata (серпуха венценосная) было выжато 11.4 л сока, который отфильтровали, сконцентрировали до 1 л, экстрагировали этилацетатом (15x1 л). Экстракт концетрировалн до объема 1.2 л, охладили до комнатной температуры и отфильтровали выпавшие кристаллы 20-гидроксиэкдизона 12 (34.8 г). Фильтрат упарили, сухой остаток (11.8 г) подвергли колоночной хроматографии (400 г Si02, элюент - СНС13-МеОН, 5:1 (об.)), получив 1 L2 г смеси полярных фитоэкдистероидов [101].ЗатехМ элюировали смесью СНСЬ-МеОН, 25:1 (об.), получив 2 фракции малополярных фитоэкдистероидов (суммарный выход 1.2хЮ 2%) - фракция А (0.27 г) и В (0.15 г) (Rf 0.51 и 0.60 соответственно, CHClj-MeOH, 8:1).
ВЭЖХ фракции А (колонка 1/2" Zorbax-Sil, 250x9.4 мм; подвижная фаза: СН2С12- /-РЮН - Н20 (125:15:1, об.); скорость потока: 4 мл мин"1) выделены экдистероиды I (время выхода пика т=38.4 мин) и 7 (т 58.0 мин).
Необычные трансформации 20-гидроксиэкдизона и его ацетонидов в растворах щелочных металлов в жидком аммиаке...
Экдистероиды представляют собой обширную группу полигидрокси-лированных стеринов, выполняющих роль гормонов линьки, метаморфоза и диапаузы насекомых и ракообразных. Впервые обнаруженные у насекомых, экдистероиды затем были выявлены во многих видах растений в значительно более высоких концентрациях (2-2.5% против 10"6 % от общей массы объектов).
Исследования выделенных из растительных источников фитоэкдисте-роидов показали, что эти нетоксичные для млекопитающих вещества обладают комплексом ценных для медицины свойств и, следовательно, перспективны для создания на их основе высокоактивных препаратов. Определенный интерес фитоэкдистероиды представляют для пчеловодства и шелководства, а также в качестве средств защиты растений от фитофагов, неадаптированных к определенным типам экдистероидов.
Одним из наиболее богатых экди стероидам и (суммарное содержание —2.2% от воздушно-сухого сырья) источников является растение Serratula coronata L., произрастающее на территории Южного Урала. Хотя об исследовании экдистероидного состава S. с. сообщалось ранее, оставались неизученными малополярные компоненты экстрактов из этого растения.
Все еще недостаточно исследованы возможности синтетических трансформаций главного компонента экди стероидной композиции Serratula coronata L. - 20-гидроксиэкдизона и его производных в новые или малодоступные экдистероиды либо их аналоги, представляющие интерес в качестве биологически активных соединений с новым комплексом свойств. В этой связи исследования по выделению и идентификации фи-тоэкдистероидов из природных источников, а также изучение трансформаций природных фитоэкдистероидов представляются весьма актуальными. Цель работы состояла в исследовании малополярных фракций экстракта из сока растений Serratula coronata L., в изучении трансформаций 20-гидроксиэкдизона и синтезе новых и редко встречающихся в природ ных продуцентах экдистероидов.
В результате исследования малополярных фракций сока Serratula coronata L. путем комбинации колоночной хроматографии и ВЭЖХ вы делено и идентифицировано (с применением Ш и 2D экспериментов ЯМР Ни Си масс-спектров с химической ионизацией) 11 фитоэкдистерои дов, из них — 4 новых: 22-0-ацетилэкдизон, 2б-0-ацетил-255-инокостерон, 20,22-0-( 1Я-этилиден)-20-гидроксиэкдизон и 20,22-0-(1 этилиден)аюгастерон С, а 2- и 3- ацетаты 20-гидроксиэкдизона, 22-ацетат полиподина В и 20,22-ацетонид аюгастерона С впервые выделены из данного вида растений.
Взаимодействием 20-гидроксиэкдизона с ацетальдегидом, бутан-2 оном, пентан-2,4-дионом синтезированы новые 20,22-моно- и 2,3:20,22 диацетали. Показано, что из полученных диацеталей наиболее приемле мым для синтеза витикостерона Е является 2,3:20,22-бис-О(этилиден)-20 гидроксиэкдизон, последующие 3-х стадийные трансформации которого привели к целевому фитоэкдистероиду с суммарным выходом 84%, а его селективным гидролизом получен 20,22-0-( l/i-этил иден)-20 гидроксиэкдизон, идентичный выделенному из Serratula coronata новому фитоэкдистероиду.
Изучена стереохимия оксимирования 20-гидроксиэкдизона и его ди-ацетонида, найдены условия синтеза соответствующих 6-оксимов ()-конфигурации и (62)-оксимов отвечающих им 14,15-ангидропроизводных.
Впервые исследованы трансформации экдистероидов, протекающие в жидком аммиаке под действием щелочных металлов. На примере 20-гидроксиэкдизона и его ацетонидов обнаружено, что вместо характерного для а,Р-енонов восстановления двойной связи с образованием соответствующих насыщенных кето нов в случае экди стероидов происходит НС(9)-НОС(14)-дегидрирование, приводящее к образованию кислородного мостика между атомами С(9) и С(14) с формированием 9а,14а-оксетанового цикла. При этом имеет место С(5)-эпимеризация. Наряду с оксетанами выделены также неизвестные ранее 14р-эпимеры исходных экдистерои-дов. Установлено, что в водном метаноле 9а, 14а-оксетаны претерпевают прототропную изомеризацию с образованием неописанных ранее 9а-гидрокси-5а-стахистерона В и его 20,22-ацетонида, а в случае 9ct, 14а-оксетана из 20-гидроксиэкдизона в реакционной среде обнаружен и выделен продукт более глубокой структурной перестройки, вызванной миграцией кислорода мостика от С(14) к С(13) атому с 1,2-сдвигом метильной группы от С(13) в С(14) положение с сохранением р-конфигурации.
Работа выполнялась как плановая в Институте нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН по теме: «Химия экдистероидов и хроманолов: синтез и трансформации» (номер государственной регистрации 01.200.204384), частично финансировалась Российским фондом фундаментальных исследований (грант № 04-03-33103).
