Синтетические трансформации ланостерина в биологически активные производные тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н. Д. ЗЕЛИНСКОГО

На правах рукописи УДК 542.91:547.92

Раджеш Кумар Тхапер

СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЛАНОСТЕРИНА В БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

(02.00.03 — органическая химия)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва —1991

Работа выполнена в Лаборатории химии стероидов и тарпеноидов ордена Трудового Красного Знамени Института органичзокой химии им',Н.Д.Зелинского АН СССР. ,

1 Научные руководители: доктор хим.наук,проф.А.В.Камеры<щциЙ

доктор хим.наук,пр'оф.И.Г.Ре.аетова

доктор хш.наук,проф.Э.И.Серебряков

кандидат хим.наук Н.А.Богословский

.1

Институт биоорганической химии им.М.М.Шемякина АН СССР ; '

Защита состоится 1991 года в

fo часов

на заседании Специализированного совета К002.62.02 в Института органической химии им.Н.Д.Зелинского АН СССР ^117913, Москва, Ленинский проопакт, 47, конференц-зал).

С диссертацией поено ознакомиться в библиотеке ЙОХ АН СССР. Автореферат разослан"3 " ^¿ffi^f 1991 года

Учений секретарь Специализи рованного совета К002.62.02 доктор химических наук'

Официальные оппоненты:

Ведущая организация;

Актуальность темы.Тритерпеноидный скелет ланостана (А) лежит в основе целого ряда биологически активных природных соединений как растительного (инотодиол, ганодериковые кислоты), так и кивот-ного (сейшеллоганины) происхождения. Близкими по строению углеродными скелетами обладают и такие иьтереснейшие по своему биологическому профилю природные соединения как агликоны хень-шеня и антибиотики группы фузидиевой кислоты.

Биологическая активность этих типов соединений такова, что они могут представить существенный интерес для практического медицинского применения. Однако изучение этих возможностей сдерживается малой доступностью таких соединений из-за их крайне небольшого содержания, трудностей выделения и ограниченной доступности организ-мов-продуцонтов. Кроме того, дискретность природных соединений и : трудность их сопоставления друг с другом крайне затрудняют изучение. зависимости мехду их структурой и действием для установления каких-либо корреляций. Отсюда возникает задача разработки синтетических путей получения как самих природных соединений тритерпено-идногэ ряда, так. и их аналогов,'в частности, моделирующих стероидные производные. Это направление органической химии природных соединений сравнительно мало изучено, и из синтетических подходов к ланостановш производный можно назвать, пояалуй, только синтезы сейшеллогенинов. ■'■•■:'.

Поэтому актуальность данной работы, посвященной синтезу биологически активных производных ланостана й их аналогов, представляется очевидной. Исходным соединением для этих исследований был выбран ланоотерин (Вф -гидрокси-4-,4,14-тримвтилхолеста-8,годней), являющийся побочным, не используемым продуктом разделения овечьего "жиропота".

Г .

НО А

Цели и задачи работы. Целью настоящего исследования является трансформация ланостерииа, содержащегося в промышленной смеси сте-ринов с насыщенной боковой цепью и с 7,9СП)-диеновой системой, в соединения с полиокисленными боковыми цепями.-I физиологически активные тритерпеноиды типа инотодиола, полиалкильные аналоги стероидов - полипореновые кислоты, <5"-лактоны, фитогормоны. 'Для этой цели было необходимо изучить поведение реакционных центров как в боковой цепи ( Д^-связь), так и в скелете ( Д®-связь), тщательно отработать методы деградации боковой цепи с последующей ее реконструкцией и формированием новой с необходимыми заместителями и стереохимией. Наличие двух реакционных двойных связей в молекуле ланостерииа и СНд-группы при С(14) осложняет регио- и стере.оселек-тивность изучаемых реакций и, как правило, приводит к словным смесям, требующим хроматографического разделения и идентификации образующихся продуктов реакции. Важной задачей была разработка, методов построения боковых цепей на основе ключевого 24,25,26,27-тетранорланоста :-8,22-диена, стереоспецифическое создание 22-кислородсодерхащего центра (для синтеза инотодиола и <Г- дактона), разработка методой гидрг.тации 22,23-двойной связи для выхода к 23-альдегидам и использованию последних в реакциях наращивания боковой цепи с карбонильными и карбоксильными функциями.

Научная новизна и практическая ценность работы состоит в той, что впервые при реконструкции боковой цепи ланостерина для во функ-ционализации применена стратегия 1,3-диполярного циклоприсовдинв-ния иволропид- и фенилнитрилоксидов к ваностановому 22-олефину, позволившая осуществить стереоспецифический синтез изоксазолино-ланостанов -ключевых соединений в синтезе (22й)-22-ацетокси-24-кетоланостана. Этим путем бышвпервые разработаны высокоэффективные синтезы инотодиола (известного противоракового средства) и

-лактона (22е)-3@ -ацетокси-22-ги"дроксйланоста-8,24(31)~диен--32-овой кислоты - аналога фитогормона дезоксиантеридиояа с лано-становым скелетом. С целью получения лромеяуточных терминальных ланостановых олефинов впервые детально изучено направление реакций окисления ланостерина; структуры всех синтезированных 24-кислот яодтверкдены аяализои спектров и Я^Р. К полученным после декарбоксилирования этих кислот 8,22-диекоданостанаы применена реакция гидроборирования и окисления образующихся коыллексов. Синтезированные в результате 23-альдегиды послунили ингврмедиатами в удобной и элективном синтезе Зр-ацетокси-23-кето-24,25-дигид-роланостерина. Аллилборированив олефинов в сочетании с гидробори-рованием и последующим окислением позволило осуществить первый синтез аналога ганодериковой кислоты - представителя группы природных высокоактивных кислот ланостанового ряда, выделенных из • грибов. Практическая ценность настоящего исследования ааключаатся в разработке высокоэффективной методологии синтетического использования дешевого отечественного природного сырья - ланостерина и доступных реагентов для получеши противоракового соединения -инотодиола - и потенциально биологически важных 2Б-кетоноъ, <5"~ лактонов ланостанового ряда.

Апробация работы. Результаты настоящего исследования доложены на 8-й Международной конференции по органическому синтезу ИШАК \ (ишь, 1990, Хельсинки, Финляндия) и на 14 конференции по изо-преноидам Табор, ЧССР, 15-21 сентября 1991. По теме диссертации имеется 5 публикаций. . ■ ;

Структура и.об"ем работы. Диссертация изложена на />£4Г~сгр. и содержит^ таблиц и I рис. Она состоиг из введения, 3-х глав, выводов и списка литературы, включающего f^O наименований. Первая глава посвящена анализу литературных данных о природных кислородсодержащих производных ланостерина, их выделении, установлении строения, биологической активности и попытках синтеза. Вторая глава содержит описание методических разработок автора подходы . к синтезу (Г-лактонов, 22-окси-, 23-вето-, 23-кето-26-карбокси-проивводных ланостерина. В третьей главе содержится описан/.е эксперимента.

Основное содержание работы

I.I. Синтез паностановых аналогов желчных кислот,

Использование ланостерина для функционализадии боковой цепи с целью выхода к биологически активным соединениям требовало его отделения от дрииесей, т.к. в коциерческом ланостерине, независимо от источника его получения, присутствуют, как правило, около 40-50$ других стеринов (агностерин и дигидропроиаводные). В силу сложности разделения этой смеси в настоящем исследовании в качестве первой стадии деградации боковой цепи было выбрано ее окисление в расчете на разделение ужа окисленных продуктов. В литературй сообщалось, чт» окисление Д свяаи ланостерина о помощью КМаО^ и наЮ^ региоселективно ведет к 24-кисдоте. Однако при повторении условйй реакции, "варьировании температуры и соот-

ношения реагентов, мы обнаружили, что помимо окисления этой свя-ви затрагиваются 7,11-аллильные положения, в результате чего образуется целая гамма трудноразделимых кислот. Малоэффективными для разделения оказались такие адсорбенты, как М^О^ или силика-гэяь, импрэгнированный АдпОд. В начале работы задача решалась превращением смеси кислот в Ме-эфиры и хроматографическим разделением на силикагеле в системах эфир-гексан. При этом были получены соединений (3)-(5). Последующий гидролиз и ацетилированиэ привели к соединениям (б)-(8). Впоследствии кислоту (6) удалось отделить от суммы кислот (7) и (8) хроматографированием на сили-кагеле (2-20% эфира в гексане) без метилирования. Применение в качестве окислителя хромовой кислоты з уксусной позволило направить реакцию в основном на получение 7 «Цгдакатокислоты (8). Легкость функцконализации аллильаых 7,11-положений в кислоте (б) обнаружена и в условиях радикального окисления с помощью СиС12-на28208.

Структуры полученных производных 24-кислот и их эфиров доказаны данными масс-спектров: наличием пиков молекулярных ионов и фрагментов Кроос-сопрявзнные дикетоны (5), (8) погло-

щают в УФ-спектре при 273 нм (€^.10000), в ИК-спектрах имеются полосы поглощения при частоте 1670 см-*; «С,@-ненасыщенные кетоны (4), (7) поглощают в УФ-спектре при 253 ни (€^ 9000), в ЙК-спектрах имеются полосы поглощения при частотах 1670, 1580са""*. В спектрах ПМР монокетопроиззодных (4), (?) сигналы 28-СН3-грушш

г*' й

лежат в области более слабого поля ( о 1.18 и.д.)» чем у Д -соединений (3), (б), а в спектрах 7,Н-дикетонов (5), (8), (9), (10) в более слабом поле ( <Г 1.28-1.32 м.д. и 1.15-1.19 м.д.) находятся сигналы от двух 19-СНд и 28-СН3-групп (расположенных

в 1,3-полокении к нарбонилам). Спектры ЯМР ^С подтверждают наличие 7,11-карбонильных групп ( <5* 201-202 м.д.) и Д3- свяаи в соединениях (3), (6) ( 6 134.45-134.52 м.д.); в 7,11-диквтонах (5), (8)- эта ве свя8ь дает оигналы с хим.сдвигом <5" 150.64151.8 м.д. В дикетонах (5), (8), (9) и (10) сигнал 12С смещен в слабое поле, благодаря J3-эффекту кислорода XI-кетона, а в моно-кетонах (4), (7) этот сигнал находится в более-сильном поле из-за отсутствия карбонильной группы при С(П). Этот же факт подтверждается положением ХС сигнала 19-СНд-групп ? спектрах ПМР этих соединений. Окисленные в скелете производные 24-кислог (5) и (8) были использованы для насыщения 8(9)-двойной связи, которая в неокислевных соединениях (3), (6), будучи стеричеоки затрудненной, не поддавалась восстановлении, в той числе при ионном гидрировании. Восстановление же ендикетонов (5), (8) Zn в уксусной кислоте гладко приводило к 8(9)-дигидрокетопроизводным (9), (10). Поскольку при восстановлении в тех не условиях смеси моно--(?)- и дякетонов (8) восстанавливался только последний, ата стратегия была использована для отделения монокетона (7) из этой смеси.

Синтезированные 24-киспоты ланостанового ряда, представляющие собой аналоги желчных кислот, не только послужили полезными интермедиатами в дальнейших превращениях, но и биологически активны сами по себе. Было показано, что введение 7-кетогруппы в ланосхановый скелет ведет я проявлению ингибирующего действия на биосинтез холестерина. В этом отношении ыогут быть потенциально активны соединения (4), (7). Помимо этого,нами специально синтезированы различающиеся боковыми цепями 7-кетопроизводные (II)-(13) окислением соответствующих представителей ряда ланостерина

смесью серной и уксусной кислот с перекисью водорода,

Схема I

выход к терминальным олефинам ряда ланостана

I

Следующей стадией кодификации являлось превращение 24-лано-становых кислот в производные тетранорланоста-8,22-дяеков (14)-(17). Для окислительного декарбоксилировиния кислот до олефи-нов нами были испробованы в качестве агентов тетраацетат свинца и иодбензолдяацетат. Производные ютранорланоста-В,¿¿-диенов (14) и. (15) были получены декарбоксилироланием .

соответствующих кислот при кипячение в бензоле с иодбензопди-ацетатом и каталитический количеством Си(0Ас)2. Поскольку выходы терминальных олефинов были неудовлетворительными и в качестве побочных продуктов образовывались сложные эфиры кислот (3) и (9), ыы заменили иодбензолдиацетат на тетраацетат свинца. При етом с хорошими выходами были получены тегранорланоста-8, 22-диэны (И), (16) и (17). Наличие концевой двойкой связи (ванильной группы) у всех олефинов доказано данными опектров 1ШР: однопрохояным ыульгиллегным сигналом от 22-Н при (Г 5.64-5.70 м.д и двухпротонныи мультишшюм от 234^ с центром при сГ 4.824.90 м.д. (см. табл. I).

Таблица I

Физиао-хнническае характерастака олефиьоз (14)|(16),СГ7))яодучаааых декарбоксилврова-нгеи касдог (6)-(6) •

йй со-! Выход^! X. пл

едяке-!^ ваД ' !

!

!0 г

Шел. формула

I

ШК-

:-саекгр !Уф-спектр ! Ш1Р-спектр (СШ^Шасс-спектр •п % -I! __! х- . _ .! „■?» •

|(КВ*)"^си"1! нм ,

6", л.д.

(14) ао

(16) 90

(I?) 92

179-180 (:1еСН)

249-250 (ВЪОАс)

275-277 (НеОН)

С28Н44°2

С28Н42°3

1738, 1640 1250

1730, 1652, 1584, 1250

258(10.0)

4.88 (и,2Н,23-СН2)., 412 (М+ Д0),

5.70 (М,И,22-СЗ) 397 (Ы+-15, 51,5), 337 (5Р-15-60,21)

0.68 (с,ЗН,18-СН3), 426 (М+,7) 1.03 (д,6Гц,ЗН,21- 366 (Ы+-60,5) СЕд),1.19 (с,ЗН,2В- 277(10),43(100) СН3), 4.89 (м,2Н,23- . СН£), 5.70 (и,И,22-й)

0.73 (с,ЗН,18-СН3), 440 (14+,45) 0.96 (д 6Гц,ЗН,21- 425(М+-15,40) , СНд),'1.20 (с.ЗН, 410 (У+-2х15,45)г 28-СН3 ),0-8ЭЮ.90 43(100) (и 6Н",Це), 4.824.98 (и,2Н,23-СН2), 5".64 (л,1Н,22-Н) .

--- ■ ■ ■——-•-

'' Указаны выходы на дрореагяроваваув касдоту; вернувшийся исходный ислодьзовален снова.

С28Н40°4

1735, 1700, 274(9.2) 1652, 1250

П. Использование реакций 22(23)-опефинов тетранорланостана для формирования кислородсодержащих боковых цепзй

ПЛ. Синтез изоксазолинопаноставов

Схема 3

14

Ш 9.= 1-Рг 190.12= РК

18Ь 1-Рг 19Ь й- РЬ

Для стереоопецифического введения кислородной функции при С(22) в боковую цепь ланостерина была применена методика 1,3-диполяриого циклоприсоединения нигрилоксидов. В качестве дмполя-рофила быя выбран терминальный олефин — Ьр -ацетокси-24,25,26, 27-твтранорлаяоств~8,22-диен (И)« В качестве диполей - иьопро-пилнитрилоксид и фенилиитрилоксид, синтезированные 1п в1-ьииз оксимов изобутврового альдегида и бензальдегида. В первом случае были получены (22и)- и (22з)-3£ -ацетокси-20-(3-изоцропид- Д2-изокоааолин-5-ил)-4Л,1'и-триметиппрегн-8(9)-ены (18а) и (186) с выходами -62$ и 20,5$ соответственно. Во втором - (22й)- и <а2в)--Бр -ацетокси-20-(3-фвнил- Д^-И8оксазолин-5-ил)-4,4,14-триметил-прегн-8(9)-ены (19а) и (1Э6) с выходами 61,5% и 13$. Изомеры

Таблица 2

Физико-химические характеристики изоксаэолиноланостанов (18а, 186, 19а, 196)

Спектр ПМР к н С-атомов I ! } (18а) I ! ! 1 (186) | 1 1 (19а) 1 1 (196)

18 Н 0.73 0.68 0.76 0.67

22 Н 4.64 и.д. .МО; 3.6Гц 4.67 и 4.85 и.д. ^10; 3.5Гц 4.18 «

23 Н 2.58;2.7 И) ДЛИО Гц 2.63;2.95 м а 3.12 и.д. 10.5 2.58;2.8 и .

25 Н 2.70 и. _И_

19 Н 1.00 1.00 1.02 0.98

4.4.14.21-СНд- группы 0,820.89 0.850.88 0.880.91 0.820.91

Пол.вес С32Й51к03 497 С32Н51н03 497 Сд5Н49Н03 531 С35Н49^°3 531

Иасс-опектр 497 (М+) 488, 422 497 (Ы+) 482, 422 531 (М+) 516, 456 531 (М+) 516, 456

ИК-спбктр, V, си"1 1260, 1375 1640, 1730 1260, 1380 1480, 1640, 1735 1370,1650 1740 ' 1260,1380 1640,17&7

УФ-спвктр ХтоЛ) £ 252 нч 8200 252 И* 9000

Т.пл.

255-258° 249-250° 210-215° 105-106°

(18а) и (186) были разделены кристаллизацией. (18а) имеет т.пл. 255-258° ( из ДМСО), (186) имеет т.пл. 249-250° (из этилацетата). Изомеры (19а) и (19<0 разделаны хроматографичоски. Соединение (186)"по данным РСА представляет собой 228~аэоивр (см.рио.1). Нонфигурация 22-центров в остальных изоксазолинах приписана нами на основании анализа формы и положения сигналов 22-Н, 18-СНд-групп в спектрах ШР (см.таблицу). Так, сигналы 22-лрогонов изомеров (18а) и (19а) находятся при ¿"4.64 и 4.85 м.д. в виде однопротонных триплетов дублетов с КССВ 10 и 8.5 Гц, ХС 18-СНд-<5" 0.73-0.76 м.д.. У изомеров (186) и (196) ХС Г8-СН3, напротив, сдвинуты в более сильное поле и находятся при &0.68-0.67 м.д., а иулыиплехиая форма сигналов 22-протонов усложнена по сравнению о формой сигналов 22-протонов (18а) и (19а), что моано обронить неэквивалентностью гз-СН^-прогонов в изомерах (186) и (196) (это видно из молекулярных моделей последних). Таким образом можно заключить, что стероиды (186) и (196) - это (22й)-изомеры, а (18а) и (19а) - (22в)-изомеры. Данные спектров ПМР индивидуальных 22з (186), (196) и 22в (18а), (19а) - иэомеров позволяют определить их соотношение в образующихся смесях <18а)/(186) и (19а)/ 196) как 3:1 и 4.5:1 соответственно-(по интегрированию сигналов М-СНд-протонов).

П.2. Расщепление изоксазолинодакостанов: метод генерирования бтЬункциоиальностй.

Смеси эпимврных изоксазолиноланостанов (18а,6) и (19а,б) были без разделения использованы для синтеза ланостанов о окисленными боковыми цепями. Расщепление (18а,б) и (19а,б) в щелочной среде привело к образованию оксимов <=С , -ненасыщенных кетонов (20) и (21). Обработка Т\.С13 в диметилформаыиде еноксима (20) при-

вела к образованию «С, р - ненасыщенного кетона (22), однако,

с неудовлетворительный выходом, что заставило нас изучить другие методы получения этого кетона.

Схема 4

Восстановление смеси изокоазолинов (18а,б) над никелем Рвивя в присутствии борной киодозы привело Ч 90% выходом к соответствующим (28а) и (236) кетодам, впоследствии разделенным хромато-графически в соотношении 8:1. Исходя из установленной конфигурации 22-цантра (18а) и (ЮС), мы полагаем, что преобладающий (менее полярный) продукт (23а) - это 22а-оксикетон (т.пл.211-212°), а минорный (более полярный) (236) - 228-спирт. Это было подтверждено аналогичным превращением индивидуального (22й)-изоксазолина (18а), которое привело к продукту, идентичному (23а).

Схема 5

(j[8ab\fta/M-

н3вosiH¿

АсО

23а R=n: 2М&. R=Ac

3 ,22н-Диацетоксиланост-8-ен-24-он (24a), полученный ацетияиро-ванием (23а), стал ключевым соединением в стереоспецифическиц синтезе физиологически активных производных (22й)-22-оксилано-станов. (22э)-Изомер (236) был использован для получения <£ , р

-ненасыщенного 24-кетона (22) дегидратацией обработкой POCIg в пиридине. При попытке хроматографического разделения смеси кетояов (23а) и (236) на окиси алюминия также наблюдается почти количественная дегидратация с образованием 24-кетона (22). Поскольку последнее соединение может быть полезным интермедиатом для построения боковых цепей типа экдизона или брассиностерои-дов, нами были исследованы другие подходы, оснсшшше на превращениях ацетата ланостерина (2 ). Известный в литературе метод региоизбирательного эпоксидирования Д^-связи, с последующей изомеризацией образующейся смеси 24,25-эпоксидов (25) до 24-

23Ь R=H 24 Ь R=Ac

котолаиооторина (26) и альдегида (27) я последующее дегидрирование (26) двуокисью селена привели к 24-кетону (22) с невысоким выходом. Еще менее подходящим оказался метод гидроборирова- • нии (2) с последующим окислением образующегося органоборана пи-ридинхяорхроматом (ПХХ) до (26) и дегидрированием se02- Таким образом, общий выход (22) по этим методам оказался ниже, чем в методе, предложенном нами.

Схема 6

П.З.а. Синтез Зр .22к-дигидрокоиланоста-8,24-диена ("инотодиола") (28)

"йнотодиол" (28) издавна И8вестное народное противораковое средство, первоначально выделенное из чаги - (:гпопо1;и.з оЫЦиив.) гриба русской березы, В литературе отмечено, что антиканцерогенный является только(22н>иэомер 3,22-дигидроксиланостп-8,24-диена. Описанные в литературе синтезы инотодиола приводят, как правило, либо к смеси (22й)- и (22э)-иаомеров, либо к (22з)~ иаоиеру, инвертируемому затем в активный (22н)-изоаер.

Схема 7

Разработанная нами схема стереоспецифического выхода к (22н) Зр ,22-диацетоксиланост-8~ен-24-ону (24а) позволила использовать его в высокоэффективном синтезе "инотодиола" с '¿¿'р-иин выходом. Восстановление 24-кетона (24а) МаВН^ с последующей дегидратацией Р0С1д приводит к Зр ,22й-диацетату (29), омыляемому в иио-

тодиол(28). Общий выход (28) мокко увеличить до 40% за счет превращения (22д)-изомера (2^6) в (22я)-изомер (24а) обращением конфигурации по методу Кори. Спектральные данные (28) совпадают с описанными в литературе.

Я.З.б. Синтез <У-лактона (22н)-ацетокси-22-гидрокои-ланоста-8.24(31)-диен-32-овой кислоты (30)

Природные соединения, содержащие б своих молекулах лактон-ный цикл, в частности, витанолиды, антеридиолы и т.д., интересны своими биологическими свойствами (противораковая, гормональная и др. активности). Основные представители этой группы веществ относятся к стероидному ряду, однако из природных источников выделены и два соединения с ланостановым скелетом. Покавано, что физиологическую активность проявляют, как правило, 22й-изомеры.

Мы осуществили стереоконтролируемый синтез аналога дезокси-&нтеркдиола со скелетом ланостана. С этой целью опять был иополь-зоти ключевой 22л-ацетокси~24-кетоинторыддиат (24а). Он был введен в реакцию Реформатского с цинком и бромуксусным эфиром; последующая обработка образовавшейся смеси циклических продуктов уксусным ангидридом привела к оС. £ -ненасыщенному Ó*-лактону со скелетом ланостана (30). Его структура и (22н)-конфигцрация подтверждена данными масс-спектра, содержащего фрагменты, соответствующие молекулярному весу-(524) , и , (ii+-Me-AcOH) , а таккс спектра ШР с использованием ядерного эффекта Оверхау-эра (ЯЗО). Лри этом вид и положение сигнала 22-протона-дублет триплета лри <54.4 м.д. сКССВ 13 и 8.5 Гц, наличие сигнала винильного протона 6 5.79 м.д., септета 25-Н с центром при 6 2.46 м.д." и двухпротонного мультиплета при 52.86 м.д. СН2-лро-ютз лэктонного кольца полностью соответствуют литературным

данным для аналогичных 5-лактонов.

Ш. Применение реакций гидроборирования и аллилборирования для синтеза аналога 28-кетоланоитэрина и аналога гаио-дериновой кислоты через 23-альдегиды

В результате проведенных в лаборатории химии стероидов и терпеноидов ИОХ АН СССР исследований было установлено, что 23-квтоастеросапогенины и их синтетические аналоги являются новый классом кардиотоничесних стероидов. Располагая теперь фушс-ционализированными в боковой цепи производными ланостерина ьш, естественно, предприняли синтез 23-кетопроизводных этого трд-тврпеноида с целью их биологической проверки. Наиболее подходящими стартовыми продуктами для синтеза 28-кислородсодерзащих соединений мы сочли 23-альдегиды.

Ш.1. Синтез 25-аяьдегидов ланостанового ряда

23-Альдегиды (31),(32) была получены нами гидроОорирован:ты олефиьов (14), (16) дмбораном в ТРФ с последующей обработкой

образующихся комплексов ниридшшйхпорхроматом (ЛХХ) в хлористом метилене. Эта методика разложения комплекса была применена вместо тривиальной обработки 30$ перекисью водорода и щелочью во избеаание гидролиза -ацетоксигрудпы. При этом ив Зф -ацеток-сн~24,25,26,27-тетр8Иорланоста-8,22-дивна (14) был получен альдегид (31). В тех ае условиях 7-кетоолефин (16) превращается

Схема 9

Удивительно, что стерически затрудненная 7-нетогруппа, которая поддается восстановлению только в жестких уоловиях - в реакции Вопьфа-Кижнера, через дитиол, оказалась реакционноспособной в условиях гидроборирования.

Строение альдегидов (31) и (82) однозначно подтверждено опектральными данными: полосой поглощения с частотой 2710 си"** в ИК-спектре; ХС 5 9.75 - 9.78 м.д. в виде однопротонного дублета с НССВ 1.7 Гц; ванильные протоны 7,II-диеновой системы альдегида (32) проявляются в спектре ПМР в виде двухпротонных мулииплотов 6 5.80-5.50 м.д. Маос-спектры содержат пики молекулярных ионов (428, 50%; 426, 50/4) и фрагменты, соответствующие отрыву Ме-группы (413, 40%; 411, 40%).

111.2. Синтез 3^-ацетоксиланоот-8-ен-23-оиа (33)

Исходя из З^-ацетокси-24,25,26,27-тетранорланост-8-ен-23--аля (31) был осуществлен синтез 23-к9ТОдигидроланостерина (33).

Схема 10

В литературе описано образование такого 23-кетопроизводного лишь в качестве побочного продукта при получении 24-кетолаиостврина. Альдегид (31) был введен в реакцию Гриньяра с изобумлмагни>!-бромидом в эфире-бензоле. ПоследуЮ'дее окисление образующейся смеси вторичных спиртов (33а) пиридинийхлорхроматом привело к Зр-ацетоксиланост-8-еи-23-ону (33). Его структура подтверждена

данными спектра ГШР; в особенности диагностичной является фрагментация в масс-спектре - oipus боковой цепи с перегруппировкой Мак-Лафферти, характерной для 23-кетостероидов [464 (М+), 469 (М+-:.1е), 369 (М+-Ме-100), 809 (М+~Ма-Ас0Н-100)].

Схема II

(M-Me-Joof

lii.3. Сиита83^ацетоксиланост-8-ен-23-он-26-овой кислоты -аналога ганодериковой кислоты

Ганодериковые кислоты - продукты метаболизма грибов

Ganoderma lucidum, обладают противоопухолевым действием. В своей

молекуле от содераат в различной степени окисленный скелет ланостана и 23-кето~26-карбокси-боковую цепь. До сих пор не описано ни одного примера их синтеза. Нам удалось осуществить

первый синтез Д^-ланостанового аналога ганодериковой кислоты

(34). Для этой цели был использоган альдегид (31). Образущийся

при взаимодействии с 2-метилал/шл(ди-н-пропйл)бораном стероидный

опефин (54а), без выделения бил подвергнут реакции гидробори-

роаания. Осторожное разложение комплекса церекисьи зодорода

в присутствии ацетата натрия привели к Ъф -ацатоксиланост-8-

-ен-2о,26-диолу (35), как преобладающему продукту раашдаи, и

Схема 12

ACO'

31

СНО

„ Х-6*-*

зч а

V

¡i) 6Н5-ТVF !«) л/аоЛс/М2Ог

СН£0Н

+

36

35

i) 8NCxû3 ац.

'Ф сн£м£

COOR

3 Ц ß = H 37 R = CH3

к минорному спирту (36). Последний образуется, очевидно, при гид'роборировакии непрораагировавшего на первой ступени альдегида. 23,26-Дигидроксиланостерин .(85) при окислении по Джонсу (8и СЮ^ в ацетоне) дает кислоту (34) с общим выходом, считая на альдегид (31), 33$. Впоследствии во избежание образования побочного спирта (36) был использован избыток аллилборана в реакции, что позволило' увеличить выход целевого продукта (34) до 64%. Структура (34) доказана метилированием и превращением в соответствующий метиловый эфир (37) и данными спектров ПМР и масс-спектров-наличием фраг-, мента (¿!+-Ме-АсОН). ' ■

: В Ы В О Д Ы •

1. Исследована возможность использования ланостарина для синтеза таких физиологически активных тритеряеноидов, как иногодиол (противораковое средство, выделенное из граба русской березы-чаги), ланостакового аналога полового гормона водяного гриба АоЬХуа -деаоксиантеридиола и ганодериковой кислоты.

2. С целью отделения ланостерина от сопутствующих в сырьевом продукте стеринов изучены условия окисления. При этом обнаружено, что применение перманганата капия и периодата натрия в бутиловом спирте ведет к затрагиванию как 24(25)-двойноЙ связи, так и ал-лильных С(7), С(1Х)-полокеций скелета. В результате образуются

о о

ланосгановые аналоги желчных кислот с ¿г-связью, Д -7-кето-и де~ 7,11-дикето-группировками в скелете. Последние образуются и в условиях радикального окисления. Структуры всех полученных

то

производных 24-ки'слот однозначно доказаны с помощью АОС ЯМР и -% ЯМР-спектроскопии.

3. Декарбоксилированием синтезированных 24-кислст ланостано-вого ряда получены 24,25,26,27-тетранор- Д8-, Д8-7,Ц~дикето-,

д8-7-кето-лан оста-8,22(23)-диекы, послужившие ключевыми 'интер-медиатами в стереоспецифическои введении кислородных функций в молекулу ланосторина.

4. Впервые в ряду тритерпеноидов применена реакция 1,3-диполяр-ного циклоприсоединвния изопропил- и фенилнитрилоксидов к терминальным олефинам. Это позволило региоселективно выйти к (22к)- и (22ф-3 § -ацетокси-20-(3 -изопропил/фен ил-.Д^-и з о кс а з о лин-5-ил)--4,4,14-триметилпрегненам. Структура полученных производных лано-стана и конфигурация С(22)-центров доказана РСА анализом 22(з)~ изомера и сравнением данных спектров ПМР всех синтезированных изоксазолинов.

5. Изучено расщепление изоксазолиноланостанов в щелочной среде.

р 1

Показано, что при этой происходит образование 24-оксимино-д -ланостанов.

6. Расщеплением изопропилизо1юазолиноланостанов в присутствии борной кислоты в атмосфере водорода осуществлен стереоспецифи-ческий синтез (22а)- и (22в)-3ф ,22-диацетокси-ланост-8-ен~24~ онов.

7. На осрове (22е)-3^,22-диацетоксиланост-8-ен-24-она применением реакции Реформатского впервые получен ланостановьй аналог полового горкона грибов-дезоксиантеридиола - -лактон ■ (22в)-3£ -ацетокси-22-гидроксиланоста-8,24(31)-диен-32-овой кислоты. ■-

8. На баае (22в)-3£ ,22-ацетоксипроизводного разработан новый стереоселективный высокоэффективный синтез противоракового тритерпеноида - инотодиола.

9. Впервые в даностановом ряду дэтальио изучена и приманена реакция гидробораровакия 8,22(гь)-диолефинов для синтеза зр-аце-токоилакост-8-вн- и 3jJ -ацетоксиланоста —7,9(П)-диен-23-альдеги-дов-ключевых интермедиатов в формировании функцноналиаованных боковых цепей тритерпеноидов. '

10. Синтезирован потенциальный кардиотовик-тритерленоидный ана- ' лог 2В-кетостероидов - 3£>-ацетоксшшност-8-ен-23-ои.

11. Впервые реакцией аллилборана с 23-вльдегидаик ланостанового ряда, в сочетании с последующим тидроборировавием и окислением, осуществлен синтез 3£>-ацегойСилзвост-8-ен-23-квто-?6-о;вой кислоты -аналога ганодеркковой кислоты.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах; I. П.Г.Решотова, P.tC.Txanep, А.В.Камерницкий, В.С.Богданов. Синтез котопроизводных 24-карбоновых кислот ланостанового ряда // Изв. АК СССР. Сор.хим. 1990, ¡fi 3, С.687 '¿. Р.КЛ'хапер, ИЛ'.Решетова, А.В.Камерницкий, Р.П.Литвиновская. Синтез ланостанового аналога полового гормона грибов-дезокси-аатеридиола.// йав.АК СССР.Сер.хиы.1991.М-.С.969 д. Р.КЛ'хапер, И.Г.Решетова, А.В.Камерницкий. Новый синтез (22а)-ианоста' — 8,24-диек-Зji,22-диола (инотодиола) и 23-кетопроиэвод-uux ланостерина.// Изв.АН СССР. Сер. хии.-,1991, Si II. С.2654

/(.. K.V,Lindemail, lí.S.Alexanyan, ru.CP.Struchkov, H.K.Íhaper, í.G.Heehetova, A.V.Kamernitsky. structure of 22(S)-3$ -Acetoxy-2ü-(5 -ie0propylieoxB8olin-5-yl)-4,4,-14«: -fcffimethylpregn-BÍ9)-en» // Acta. orygt.1.991. C.47. P.91

R.K.Thaper, I.G.Heshetova, A.V.Kamernitsky. New Triterpenoids.. Synthesis of Biologically Active Lanosterol Analogues with Modified Side Chain.14 Confernce on Isoprenoids, Tabor, Ga^cboslovaiia. Abstracta of papers-Czechoslovat Acad. of.

•.es Prague, 1991, p.32

'SL-