Содержание к диссертации
Введение
1 Природные 2-ацил фенолгликозиды, их свойства, нахождение в природе, способы синтеза. Литературный обзор 10
1.1 Фенолгликозидыи их нахождение в природе 10
1.2 Синтез фенолгликозидов 15
1.3 Методы гликозилирования 16
1.3.1 Гликозилирование по Михаэлю 17
1.3.2 Метод Кенигса-Кнорра 19
1.3.3 Гликозилирование с использованием трихлорацетимидатов 20
1.3.4 Другие методы 20
1.4 Методы формилирования 22
1.4.1 Общие методы формилирования 22
1.4.2 Метод Даффа 24
1.5 Селективное восстановление альдегидной группы до спиртовой 25
1.6 Защитные группы в синтезе гликозидов. Селективное введение и снятие ацетильных групп 27
1.6.1 Селективное введение ацильных групп в молекулу углевода 27
1.6.2 Методы селективного удаления ацильных групп в полностью ацилированных углеводах 29
2 Исследование химического состава экстракта коры Populus tremula (Осины обыкновенной) на содержание фенолгликозидов 32
2.1 Приготовлениеэкстракта 34
2.2 Исследование экстракта методом ГХ-МС 35
2.3 Исследование химического состава экстракта методом ВЭЖХ 39
3 Общие методы синтеза сложных эфиров фенолгликозидов 44
3.1 Ретросинетический анализ природных 2-ацил фенолгликозидов на примере салирепозида 44
3.2 Получение 2-формилфенолов путем прямого формилирования по методу Даффа 47
3.3 Гликозилирование 2-формилфенолов 51
3.4 Селективное восстановление альдегидных групп гликозидов 54
3.5 Ацилирование фенолгликозидов 57
3.6 Селективное снятие защитных групп фенолгликозидов с получением сложных эфиров фенолгликозидов 60
3.6.1 Снятие защитных групп гликозидов с помощью метилата натрия в метаноле (по методике Земплена) 60
3.6.2 Селективное снятие ацетильных групп гликозидов с получением 2-ацил фенолгликозидов 61
3.7 Селективное снятие ацетильных групп гликозидов с получением 2’-О- ацетил гликозидов 65
3.7.1 Установление структуры моноацетилпроизводного салирепозида 67
3.7.2 Кинетическое исследование реакции селективного снятия ацетильных групп на примере салирепозида. Определение оптимальных параметров реакции 73
3.8 Получение гликозидов сложных эфиров гидроксибензойных кислот:
трихокарпин и дезокситрихокарпин 80 4 Экспериментальная часть 82
Выводы 112
Список использованной литературы 113
- Гликозилирование с использованием трихлорацетимидатов
- Исследование химического состава экстракта методом ВЭЖХ
- Получение 2-формилфенолов путем прямого формилирования по методу Даффа
- Селективное снятие ацетильных групп гликозидов с получением 2’-О- ацетил гликозидов
Введение к работе
Актуальность работы. Фенолгликозиды, являясь вторичными метаболитами растений, широко распространены в растительном мире, содержатся в различных частях растений семейства Ивовые (Salicaceae) и обладают обширным спектром биологической активности. Так, препараты, изготовленные на основе коры осины (Populus tremula) – давно известное народное средство для лечения целой гаммы заболеваний. Биологическая активность коры осины определяется ее химическим составом, основную часть которого составляют различные фенолгликозиды, в том числе сложные эфиры фенолокислот и фенолгликозидов (ЭФГ).
На пути создания лекарственных средств из растительного сырья первой проблемой является выделение нужного количества действующих веществ для их фармакологического тестирования, поскольку экстракт коры осины представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую в основном из ЭФГ, трудно поддающихся разделению. К данному моменту из природных источников были выделены только те ЭФГ, которые содержатся в наибольшем количестве, однако, это лишь небольшая часть соединений в составе экстракта. Даже по предварительным оценкам, на данный момент идентифицировано только 1-5 % ЭФГ из общего состава. Выделение же минорных соединений осуществить гораздо труднее, поэтому, полный химический состав коры осины остается малоизученным. Достоверной идентификации многих компонентов можно добиться лишь путем сравнения со стандартами, и даже современные методы исследования не всегда способны корректно определить структуру содержащихся в природных источниках соединений. В связи с этим возникает потребность химического синтеза ЭФГ. Кроме того, наличие в коре осины не идентифицированных фенолгликозидов ставит задачу получения возможных изомеров известных ЭФГ и гликозидов с предполагаемой структурой для проверки их присутствия в экстракте. Применение синтезированных ЭФГ как стандартов позволит провести исследование химического состава коры осины, а также способствовать изучению их биологической активности.
Несмотря на развитие синтетических методов в органической химии, в литературе не найдено общих методов синтеза ЭФГ коры осины. Предпринимались попытки синтеза некоторых ЭФГ, однако все они были безуспешными. В настоящее время существует множество методов гликозилирования и создания сложноэфирных связей, однако нет простого и универсального подхода, пригодного для синтеза ЭФГ различных структур. Особый интерес среди сложных эфиров фенолгликозидов семейства Salicaceae вызывают специфические 2’-О-цетил ЭФГ. Селективное введение ацильной группы в определенные положения углеводного остатка представляет собой нетривиальную синтетическую задачу. В настоящее время существует множество химических и ферментативных методов, позволяющих получать 6’-, 3’,- 4’,-моноацилзамещенные сахара. Однако известные методы получения 2'-О-ацетил глюкопиранозидов реализуется посредством трудоемкого многостадийного синтеза с применением различных защитных групп. Как 2'-О-ацетил замещенные ЭФГ, так и не содержащие ацетильных групп представляют интерес с фитохимической точки зрения, поскольку могут служить специфическими хемотаксономическими маркерами для различных видов растений.
Цель работы: Разработка синтетических путей получения сложных эфиров фенолгликозидов и исследование химического состава коры P. tremula.
Положения, выносимые на защиту:
-
Первый полный синтез природных сложных эфиров фенолгликозидов
-
Общие схемы синтеза эфиров фенолгликозидов, производных салицина (4 стадии) и салирепина (6 стадий) из доступных субстратов
-
Система HCl-EtOH-CHCl3 для селективного снятия ацетильных защитных групп в гликозидах с сохранением гликозидной связи, бензоильных и циннамоильныхсложноэфирных групп.
-
Одностадийное получение труднодоступных 2’-О-ацетилглюкопиранозидов путем частичного снятия ацетильных групп полных ацетатов гликозидов
-
Методы ГХ-МС и ВЭЖХ в исследовании гликозидного состава экстрактов Populus tremula. Доказательства наличия в Populust remula эфиров феногликозидов, ранее не описанных в литературе и не найденных в природе
Научная новизна работы.
-
По разработанной в диссертации общей методике впервые осуществлен полный синтез 7 природных фенолгликозидов, содержащих остатки бензойных и коричных кислот и 12 сложных эфиров фенолгликозидов, не описанных в литературе и не найденных в природе.
-
Предложена новая система для селективного снятия ацетильных защитных групп фенолгликозидов с сохранением гликозидной связи - водный раствор HCl в EtOH и CHCl3, и установлены количественные факторы реакционной способности в гидролизе различных ацетильных групп полных ацетатов гликозидов
-
Впервые разработан удобный одностадийный метод синтеза 2’-О - ацетил производных фенолгликозидов
-
Впервые доказано существование в коре P.tremula 8 новых феногликозидов, а также 7фенолгликозидов, выделенных из других растений семейств Ивовые и ранее не найденных в составе P.tremula
Практическая значимость.
-
Предложены общие схемы полного синтеза эфиров феногликозидов различной структуры, из легкодоступных субстратов, которые могут быть применимы для синтеза фенолгликозидов, содержащих ацильные остатки фенольных кислот в различных положениях агликона или углеводного остатка, что представляет практическую ценность для химии углеводов.
-
Предложен метод дезацетилирования фенолгликозидов с сохранением других ацильных групп и без расщепления гликозидной связи, что может найти широкое применение в химии углеводов.
-
Установлено, что спектры масс-распада 2’-О-ацетил – ТМС - глюкопиранозидов отличает специфический ион 289, что может быть использовано для группового определения гликозидов с 2’-О-ацетилглюкозидным остатком в растениях методом ГХ-МС
-
Предложен метод прямого формилирования моноацилфенолов для получения ацилокси 2-формилфенолов как агликонов феногликозидов.
-
Разработаны методики ГХ-МС и ВЭЖХ определения гликозидного состава P.tremula с использованием в качестве стандартов синтезированных гликозидов. Существенно уточненный гликозидный состав P.tremula служит научной основой будущего получения различных природных и синтетических лекарственных препаратов на основе сложных эфиров фенолокислотфенолгликозидов.
Апробация работы. Отдельные части работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2010, 2011, 2012, 2013 гг.); Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ бакалавров в области химии (Уфа, 2010 г.); Всероссийской конференции «Актуальные проблемы органической химии» (Новосибирск, 2010 г.); Международной конференции «Возобновляемые лесные и растительные ресурсы: химия, технология, фармакология, медицина» (Санкт-Петербург, 2011 г.); II-всероссийской конференции «Успехи синтеза и комплексообразования» (Москва, 2012 г.); II Международной Казахстанско-Российской конференции по химии и химической технологии (Караганда, Казахстан, 2012 г.); кластере конференций по органической химии «ОргХим – 2013» (Санкт-Петербург, 2013г.); X Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2013 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи, 14 докладов, тезисы 16 докладов.
Объем и структура работы. Работа изложена на 144 страницах, содержит 21 рисунок и 14 таблиц. Состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы из 274 наименований. Первая глава диссертации посвящена литературному обзору о природных фенолгликозидах, их свойствах, нахождении в природе, способах синтеза, а также способов синтеза промежуточных продуктов. Вторая глава посвящена исследованию химического состава коры P.tremula, в третьей главе описываются общие методики синтеза ЭФГ. Четвертая глава посвящена описанию экспериментальной части работы.
Работа выполнена на кафедре Биотехнологии и Органической химии Томского Политехнического университета. Работа была поддержана грантами «Умник» ГК № 17195, 2013, индивидуальным грантом молодого ученого ИФВТ ТПУ в номинации «Аспиранты», 2013, а также а также входит в проект по госзаданию «Наука» № 446 3.1344.2014.
Гликозилирование с использованием трихлорацетимидатов
Трихлорацетимидаты, получающиеся при взаимодействии 1-гидрокси сахаров с трихлорацетонитрилом [94], показали себя эффективными гликозидными донорами.
Трихлорацетимидатный метод нашел широкое применение для гликозилирования фенолов [95], однако с использованием данного подхода не удается с высокими выходами гликозилировать орто-замещенные фенолы [96]. При катализе BF3OEt2 или TMSOTf образуется смесь - и - аномеров [97]. Для промотирования реакции используют и другие реагенты: AgOTf [98], LiСlO4 [99], соли палладия [100], однако, 100 % стереоселективности достигнуть удается далеко не всегда. Так, в работе [101] для промотирования использовался диизопропил азодикарбоксилат (DIAD) и трифенилфосфин (по типу реакции Мицунобу) с высокими выходами гликозидов, однако наряду с - было получено от 10 до 40 % -аномеров. Для гликозилирования используются также фенил-трифторацетимидаты, полученные из (N-фенил)трифторацетимидоил хлорида [102].
Следует упомянуть также методы, в которых гликозилирующими агентами являются гликали [103,104] и полученные из них 1,2-эпоксиды [105]. Для гликозилирования применяются также гликозилфосфаты [106], гликозил-орто-алкибензоаты при катализе трифлатом золота [107], -2 замещенные 6-карбокси-2H-пиран-3(6H)-оны при многостадийном превращении их в гликозиды [108]. Для синтеза фенолгликозидов широко используются тиогликозиды [109,110] и селеногликозиды с замещением этих групп на фенольные [111]. Интересный способ был предложен в лаборатории Плеткера: синтез гликозидов при окислительной циклизации 5-гексен-1-олов при катализе рутением [112]. Применяется также способ гликозилирования через гликозилиден карбены (i), являющиеся резонансной формой илида (ii), который может быть получен, фотолизом или термолизом диазиринов [113]:
Известны также методы нуклеофильного замещения галогенов в галогенбензолах и гетероциклах с электроноакцепторными заместителями на глюкопиранозилокси группу с получением соответствующих гликозидов [114,115].
Все эти методы обладают очевидным недостатком: многостадийность получения гликозидного донора. Несмотря на более высокие выходы, чем, например, в реакциях Михаэля и Кенигса-Кнорра, возрастает трудоемкость гликозилирования, а промотирование солями золота, палладия, рутения и др. удорожает процесс.
Таким образом, несмотря на развитие химии гликозидного и олигосахаридного синтеза и существенного увеличения количества различных методов создания гликозидной связи в последние годы, для получения фенольных гликозидов подходит только ограниченное число методов, и все они, так или иначе, обладают недостатками.
Кроме того, как было замечено еще Паульсеном [74], гликозилирование каждого субстрата – это сугубо индивидуальный процесс, и в органическом синтезе гликозидов не существует универсальных подходов.
Для получения ароматических альдегидов используются различные методы введения альдегидной группы. Однако все они имеют ряд ограничений для формилирования дифенолов.
Реакция Реймера-Тимана заключается в алкилировании фенолов с электроноакцепторными заместителями [116] дихлоркарбеном, образующимся при взаимодействии хлороформа и щелочи с последующим гидролизом [117]. Типичными побочными продуктами в данной реакции являются трифенилметановые смолы, продукты О-алкилирования хлороформом, продукты окисления фенола горячей щелочью; циклогексадиеноны в случае формилирования алкилфенолов [118]. Таким н образом, метод используется только для получения альдегидов из стабильных субстратов [119], и не подходит для формилирования дифенолов. В реакции Вильсмейера-Хаака используются амиды муравьиной кислоты в сочетании с хлорокисью фосфора. Основным продуктом является продукт пара-формилирования, орто-альдегиды образуются лишь в незначительном количестве [120]. Добавление инертных растворителей [121], солей переходных металлов способствует увеличению скорости реакции и выхода орто-альдегида [122]. Вероятно, в данном случае вначале образуется феноксид металла, как в реакции Казираги. Также используются модификации этой реакции: 2,4,6-трихлор[1,3,5]триазин – ДМФА [123], бензоилхлорид-ДМФА [124], и др. Несмотря на ряд недостатков, метод Вильсмейера применяется для формилирования некоторых субстратов, например, стероидов [125], различных гетероциклов [126,127], порфиринов [128], и др. Синтез Гаттермана-Коха заключается в формилировании ароматических соединений оксидом углерода СО в присутствии кислот, катализируемым кислотам Льюиса. Вместо СО могут быть использованы цианиды металлов или синильная кислота [129,130]. Как правило, в реакции образуется пара-формилпроизводное, однако в зависимости от используемой кислоты Льюиса, температуры и растворителя, можно добиться от 5 до 50 % орто-продукта [131,132]. Считается, что фенолы в реакцию Гаттермана-Коха не вступают, хотя в литературе имеются сведения о получении альдегидов из резорцина, - и -нафтолов и пирогаллола [133]. Реакция Рихе позволяет проводить реакции с субстратами, содержащими лабильные группы. При использовании дихлорметоксиметана в комбинации с трифлатом серебра удается достичь высоких выходов с сохранением защитных групп [134]. В сочетании с кислотами Льюиса, образуются циклические интермедиаты (как и в реакции Казираги), обуславливающие высокую орто-селективность [135], тем не менее, известны случаи высокой пара-селективности при использовании таких же условий формилирования [136]. Однако метод имеет ряд существенных недостатков, как например, высокая канцерогенность хлорметил-метилового эфира, содержащегося в дихлорметил-метиловом эфире в качестве примеси [137], сложность в формилировании стерически затрудненных фенолов [138], образование диальдегидов [139].
Исследование химического состава экстракта методом ВЭЖХ
Для определения гликозидов, содержащих в своем составе коричные кислоты, использовали метод ВЭЖХ. Для определения содержания гликозидов фракции, полученные после колоночной хроматографии, и в которых были предварительно идентифицированы методом ТСХ некоторые фенолгликозиды, анализировали методами А, В, С (см. Экспериментальную часть). После чего проводили сравнение времен удерживания стандартных веществ с веществами, содержащимися в экстракте, а также добавляли стандартные вещества в анализируемую пробу экстракта, и по увеличению площади и высоты пиков устанавливали содержание исследуемых гликозидов.
В Приложении 2 приведены хроматограммы фракций, содержащих анализируемые гликозиды при сравнении с хроматограммами этих же фракций с добавлением стандартных веществ. Общий результат ВЭЖХ-анализа приведен на Рис. 5 и в Таблице 1.
Таким образом, в результате исследования химического состава экстракта коры осины обыкновенной нам удалось обнаружить соединения 5-6, 13-16, 18, описанные в литературе, и выделенных из других растений семейств Ивовые, но ранее не найденные в составе P.tremula. Так, несмотря на то, что ранее утверждалось, что трихокарпин 6 отсутствует в коре P.tremula [223], нам удалось доказать его наличие (однозначное совпадение времен удерживания и масс-спектров в ГХ-МС, качественные реакции ТСХ).Также в составе экстракта коры осины были идентифицированы ЭФГ 1-3, 11-12, 17, 19-20, впервые синтезированные нами, и ранее не обнаруженные в природных источниках [224]. Остальные найденные нами гликозиды (4, 7-8) ранее были известны для химического состава P.tremula. Изучение химического состава экстракта коры осины позволяет сделать вывод о метаболических путях растений (Схема 3). Отсутствие дезокси-салирепозида 9 говорит о том, что 2-ацил фенолгликозиды, производные салирепина (салирепозид 4) образуются не при ферментативном гидроксилировании производных салицина, а при ацилировании салирепина 7 остатками различных фенольных кислот. Следовательно, ЭФГ, производные салицина 8 и салирепина 9 имеют разные метаболические пути и не могут быть превращены друг в друга путем ферментативного введения или удаления фенольного гидроксила (отсутствие соответствующих гидроксилаз).
Отсутствие же гликозидов, содержащих ацильные группы в фенольном гидроксиле агликона (изо-салирепозид 10), говорит о невозможности ферментативного ацилирования по фенольной гидроксигруппе, а также о невозможности миграции бензоильной группы салирепозида 4 от спиртового гидроксила к фенольному.
Получение 2-формилфенолов путем прямого формилирования по методу Даффа
Некоторые из моноацетил и монобензоил альдегидов, полученные в данной работе, ранее были получены синтетическим путем. Так, 5-ацетокси-2-гидроксибензальдегид 26 был получен, при гидролизе одной ацетильной группы диацетилпроизводного [226,227], а также при восстановлении и одновременном монодезацетилировании диацетилгентизиновой кислоты (с выходом 15 %) [228]. Альдегид 27 был получен селективным бензоилированием гентизинового альдегида [229,230]. Селективным ацетилированием был получен 3-ацетокси-2-гидроксибензальдегид 28 [231], однако, все эти методы предполагают наличие альдегидной группы и заключаются во введении или удалении ацильного остатка. Исходный альдегид получают из растительного сырья или окислением салицилового или м-гидроксибензальдегида [232], тем не менее, он является малодоступным. Методом прямого формилирования данные соединения ранее получены не были. Формилирование дифенолов по методу Даффа оказалось мало селективным, поскольку две эквивалентные гидроксигруппы направляют реакцию в каждое о/соположение, и в результате образуется как смесь моноформилизомеров, так и значительное количество диформилпроизводных. Также нами было установлено, что использование в качестве субстратов дифенолов, ацилированных по обеим гидроксигруппам, не дает продукта формилирования, и субстрат выделяется в неизменном виде. Таким образом, формилирование дифенолов в условиях Даффа удается успешно осуществить, только если одна из гидроксигрупп «защищена». С целью защиты одного из гидроксилов дифенолов, получали субстраты для формилирования селективным ацилированием гидрохинона и пирокатехина (Схема 11). Ацетилирование гидрохинона хорошо протекало при условии двойного избытка субстрата (выход 22 84 %). Ацетильная группа пирокатехина, наоборот, оказалась малоустойчивой и легко отщеплялась даже при выделении, что обусловлено, стерическими особенностями субстрата (выход 25 25 %). При бензоилировании как пирокатехина, так и гидрохинона, несмотря на поддержание низкой температуры и обеспечение интенсивного перемешивания, продукт содержал примесь дибензоилпроизводного, от которого удавалось избавиться только после 1-2 перекристаллизации, и, в результате, выход монобензоатов гидрохинона 23 и пирокатехина 24 несколько ниже: 54 % и 72 % соответственно. Селективноеорто-формилирование субстратов 22-24 проводили уротропином в среде уксусной кислоты (Схема 12). При этом, несмотря на «мягкие» условия, наряду с образованием альдегидов 26-28 наблюдалось частичное снятие ацильных групп и образование незащищенных альдегидов. В качестве побочных продуктов в реакции образовывались также амины (окрашивание с реактивом Драгендорфа) и незначительное количество диальдегидов, кроме того, во всех случаях наблюдалось интенсивное смолообразование.
В случае 2-бензоилокси фенола 24 (Схема 13)наблюдалось не только снятие бензоильной группы с образованием пирокатехового альдегида (28Ь), но и образование значительного количества продукта пара-формилирования (монобензоат протокатехового альдегида) (28а), а также продукта 28с, в котором бензоильная группа содержится у другого гидроксила. По-видимому, такое поведение субстрата обусловлено пространственными эффектами орто-бензоилоксигруппы, и образование продукта пара-формилирования обусловлено его большей стерической и термодинамической предпочтительностью. Миграция бензоильной группы к пара-гидроксилу (очевидно, происходящая после формилирования) также приводит к термодинамически более стабильному альдегиду. О (препаративный
При формилировании моноацетилпирокатехина 25 (Схема 14), по-видимому, в силу тех же причин, и ввиду того, что ацетильная группа в условиях реакции является менее стабильной, чем бензоильная, происходит полное снятие ацетильной защиты, и в результате нам удалось получить только пирокатеховый альдегид (28b).
Основное препятствие в гликозилировании производных салициловых альдегидов представляет структура самих агликонов. Фенолы являются слабыми нуклеофилами, и получение фенольных гликозидов всегда представляет сложную задачу. В салициловых альдегидах орто-заместиель снижает пространственную доступность фенольного гидроксила, кроме того, прочная внутримолекулярная водородная связь уменьшает реакционную способность субстратов. Так, при гликозилировании салицилового альдегида -пентаацетилглюкозой в присутствии Et2OBF3 [97] даже после 48 ч проведения реакции нам не удалось зафиксировать образование гликозида.
Успешность гликозилирования зависит не только от строения субстрата, но и от применяемого метода. Так, при гликозилировании фенолов, содержащих ацетильные или бензоильные группы, метод а с применением гидроксида натрия в водно-ацетоновой смеси оказался неприемлемым (Схема 15), поскольку в этом случае при защелачивании среды происходит гидролиз защитных ацильных групп, и в результате получается смесь продуктов гликозилирования по каждому из освободившихся фенольных гидроксилов. Кроме того, дифенолы легко подвергаются окислению с образованием хиноидных структур (i).
Селективное снятие ацетильных групп гликозидов с получением 2’-О- ацетил гликозидов
При проведении реакции селективного снятия ацетильных групп гликозидов была замечена особенность, характерная для полных ацетатов 2-ацилоксигликозидов. На Рис.7 на примере гидролиза пентаацетил-салирепозида 44 (13.88 мин.) представлен ВЭЖХ - анализ реакционной массы.
Наблюдается последовательное снятие пяти присутствующих в молекуле ацетильных групп. Из-за сложного характера протекания реакций и несогласованного гидролиза сложноэфирных связей, в реакции нет каких-либо предпочтительно образующихся ди- и триацетатов, и выделить индивидуальные соединения нам не удалось из-за их химической и хроматографической схожести.
Тем не менее, было замечено, что в реакционной массе долгое время присутствует только одно производное салирепозида с одной ацетильной группой (1уд. 8.90 мин.), в наименьшей степени подвергающееся гидролизу. Выделить это соединение из реакционной массы оказалось значительно проще, и нам удалось получить гликозид, содержащий одну, как было установлено, 2 -О-ацетильную группу[252]. Такое же поведение 2 -О-ацетильной группы было замечено и в случае других 2-ацилоксигликозидов, и нами были получены соединения 74-82 (Схема 24, Таблица 7).
Таким образом, можно утверждать, что при гидролизе ацетильных групп, в глюкозном остатке салирепозида одна из них является наиболее стабильной, что может быть обусловлено как термодинамическими, так и кинетическими факторами. Проведение этой же реакции с полными ацетатами гликозидов 36, 37 не выявило повышенной стабильности 2 -О-ацетильной группы. По-видимому, именно пространственные и электронные эффекты 2-ацилоксигруппы агликона обуславливают экранирование ацетильной группы во втором положении глюкозы, значительно замедляя ее гидролиз.
Положение ацетильной группы в глюкозе устанавливали методом ЯМР-спектроскопии. При сравнении 13С- спектров моноацетата салирепозида 75, салирепозида 4 и его полного ацетата 44 (Рис. 7), видно, что в моноацетате 75 изменяется порядок сигналов атома углерода в глюкозной части по сравнению с соединениями, в которых все гидроксигрупы либо защищены (С), либо свободны (В): 6 , 4 , 2 , 5 , 3 (по направлению из сильных в слабые поля) [232]. В моноацетате (А) сигнал 3 -С смещается в сильные поля относительно сигнала 5 -С. В сильные поля также смещается сигнал 2 -С, и порядок сигналов изменяется на: 6 , 4 , 3 , 2 , 5 .
Это хорошо согласуется с данными, полученными для соединений, содержащих бензоильную группу в 2 -положении глюкозы. Влияние ацетильной и бензоильной группы на глюкозную часть в данном случае схоже, и основной вклад вносит сложноэфирная карбоксильная группа. Так, природный гликозид, выделенный из растения Itoa orientalis, 2 -О-бензоил салирепозид, который в работе [253] назван Итозидом А (ItosideA), дает схожий ЯМР 13С спектр, и в нем наблюдается точно такая же последовательность сигналов глюкозных углеродов (анализ осуществлялся в MеOD). Для этого соединения были получены такие же физико-химические данные в работе [254] (гликозид назван symplososide). ЯМР 13С спектр тремулоидина (2 -О-бензоилсалицина), приведенный в работе [255] и снятый в ДМСО, в глюкозной части практически полностью совпадает с полученным нами 2 -О-ацетилсалирепозидом 69, снятом в этом же растворителе. В работе [13] приводится ЯМР 13С спектр 2 -О-ацетилсалицина, также хорошо соответствующий нашим данным. В этой же работе приведен анализ ЯМР 1Н спектра 2 -О-ацетилсалицина и показано, что сигнал 2 -протона сильно смещен в область слабых полей относительно других глюкозных протонов и следует перед сигналом H-1 . Этот же эффект мы наблюдаем в 1Н спектре 2 -О-ацетилсалирепозида (Рис. 8), полученного нами.
Более детальное рассмотрение COSY, HMBC (Рис. 8), ROESY спектров моноацетил-салирепозида 75 позволило подтвердить положение ацетильной группы у 2 -гидроксила глюкозы. Рис. 9 – HMBC-спектр и анализ 2 -О-ацетил-салирепозида Такие же данные HMBC были получены для 2 -О-ацетил-бензоил-салирепозида 82 и 2 -О-ацетил-салицилоил-салирепина 77 (Рис. 9)
В масс-спектрах ТМС- производных 2 -О-ацетилгликозидов (Рис.11) наблюдается образование характерного иона 289, обладающего наибольшей интенсивностью. На примере ТМS- производного 2 -О-ацетилсалирепозида 69 нами был предложен следующий путь фрагментации гликозидов (Схема 25). Abundance
Под действием электронного удара наиболее характерный для большинства гликозидов распад – расщепление гликозидной связи с образованием глюкозоксониевого иона [256,257], в данном случае ацетил-три(триметилсилил)глюкозоксониевого иона m/e 421, имеющего небольшую интенсивность в спектрах масс-фрагментации. Последующая фрагментация сопровождается потерей одной группы ТMSOH (90) и кетена (42). Потеря кетена (СН2=С=О) является основным событием в масс-фрагментации ацетил-производных гликозидов [11]. Таким образом получается фрагмент m/e 289. Следующий по интенсивности фрагмент 147 является характерным для глюкопираноз (как ацетатов, так и ТМS-производных), и представляет собой незамещенное глюкозное кольцо [258].
Было установлено, что в тех случаях, когда ацетильная группа в глюкозном остатке находится в других положениях, ион 289 в масс-спектрах малоинтенсивен, или не проявляется вовсе.
Так, при попытке селективного снятия ацетильных групп пентаацетилсалицина 38, была получена смесь моноацетилпроизводных (по-видимому, за счет миграции ацетильной группы), как было установлено методом ЯМР, являющихся 6 -O-ацетилсалицином 83 и 4 -О-салицином 84. В масс-спектрах этих соединений ион 289 не наблюдается (Рис. 12), однако ионы 361 и 271 являются наиболее интенсивными. Ион 361 соответствует потере АсОН (60) в глюкозоксониевом ионе (Схема 26), а ион 271 – последующей потере TMSOH (90).
