Способ получения 15-оксо-гиббереллинов

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1634667 (С1)5 " 07 D 307/77

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

R4

СН2

R2

R1 1, CH3 Н ОГ1 (t) 4

СК2 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПЛАНТ СССР (89) 154943 (48) 05. 05. 82 (21) 7771761/04 (22) 21 . 04. 81 (31) 1! P С 07 D/222298 (32) 01.07.80 (33) Р0 (46) 15. 03. 91. Бюл. М 0 (i1) Академи дер Виссеншафтен дер

ГДР (DD), Академи дер Виссеншафтен дер СССР и Институт органической химии им.Н.Д,Зелинского (SU) (72) Манфред Лишевский, Гюнтер Адам (DD) и Эдвард П ° Серебряков (SU) (53) 547.298.07(088.8) (56) Jamaguchi I, Jokofa Т., Murofushi N., 0gawa J., Takahashi N. — Agric, Biol. Chem, (!970), 34, 1439.

Bukovac М,I., Juda Е., Murofushi N, Takahashi N. — Plant Phys (1979), 63, 129.

Marfin G.Ñ., Dennis F.G., Gas—

hin P., Mc. Millan .J. Phytochemistry, 16,605 (1977).

Патент ФРГ !! 2911617, кл. С 07 D 307/93, 1978

Serebryakov Е.P. Kuchегоv V.F.—

Tetrahedron, 1976, 32, 2599.

Lischewshi M, Adam G, Serebryakov Е.P. — Tetrahedron 1.etters (1980), 45. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 15-ОКСО-ГИББЕРЕЛЛИНОВ (57) Изобретение касается гетероциклических вешеств, в частности 15-оксо-гиббереллинов — фитогормонов, используемых в биотехнологии и аналитике для исследования биосинтеэа, метаболизма, транспорта, распределения, способа действия и соотношения между структурой и действием, а также для синтеза других гиббереллинон с измененной структурой и соединений с радио— активной меткой. Цель — создание нового способа получения активных веществ указанного класса. Синтез ведут из соединения ф-лы (1), Koторое последовательно обрабатывают пиридиниумхлорхроматом в органическом растворителе, комплексным гидридом бора или алюминия, ацетилирующим агентом и МпО или пиридиниумдихроматом с нопучением соединения ф-лы (II) где R < — Н(б двойная связь), Н или

СН -С(0)-О- R — Н(А или б — двой—

3 Э р ная связь) или Н ; К э — Н (— двойная связь) или Н; !,!. — H ОН .:ли

СНэ-C(0)-О-. Полученные соединения обладают повышенной активностью в отношении регуляпии роста и развития растений. 1 табл.

1634667,Bg

С1)2 2

2

Rq

СН2

Rc

СН2

СН, R2 1 2

R2

С вЂ” 0

H ОН (tt)

3 Н 0Н (Ч) CH)

3 (ted t) "R Q

СН

СН2

R2

R2

Н

СН СН

0-С-СН з

СН СН

0 С вЂ” СН3 (r) (tv) Изобретение относится к способам получения 15-оксо-гиббереллинов обшей формулы где К} — Н(б - двойная связь), Н .; Н и О-С(О)СН,;

h двойная связь) ипи Не, f

H(5 — двойная связь) или Н

Н, ОН или О-С(0)СН .

15-Оксо-гиббереллины общей формулы (I) как фитогормоны со своими совокупными действиями могут быть исП р н ме р 1, 298,1 мг (0,72 ммоль) энт-3ф.,13-диацетокси-7(,10-дигидрокси7,15-иикло-20-норгибберелла-1,16-диен19-кисл этa-19, 10-л и;тон (R — Н и

О-С(0)СН, Rg u R g — Н(- двойная связь) К,} — О-С(0) СН ) общей r >oðìóëû (V) в 4 мл сухого метиленхлорида смеIIlHBBYlT npH KoMHàòHoA температуре с

172,5 мг (0,8 ммоль) пиридиниумхлоро55 хроматом (РСС) . После 15 мин непрерыв. ного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отделяют органическую фазу от остатка и встряхивают эфирную фазу пользованы в биотехнологических и аналитических способах, для исследования биосинтеза, метаболизма транспорта, распределения, способа действия и соотношения между структурой и действием этой группы фитогормонов и их частичносинтетическими аналогами и как основа получения новых биологически активных веществ. Соединения общей формулы (I) могут служить исходными веществами дня синтеза других гиббереллинов с измененной структурой, а также соединений с радиоактивной меткой.

Цель изобретения — разработка нового химического способа получения

15-оксо-гиббереллинов, проявляющих биологическую активность.

Соединения общей формулы (I) получают путем следующей последовательности превращений (R -R } имеют указан( ные значения) несколько раз с 5 мл воды. Последующее высушивание с помощью Na SO g u выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (WoeIm.).

Кымывание с н-гексаном — хлороформом 2:8 о6./об. дает 55,9 мг = 18йд.

ТЬ. 7,15-лактола (ТТ).

430,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют в 30 мл метанола и смешивают с 75,7мг (2 моль) NaBHg (комнатная температула). Через 30 мин добавляют 2 мл уксусной кислоты, «ыпаривают после этого

5 16346 в вакууме, добавляют 30 мл воды и трп

- раза встряхивают с 50 мл этилового эфира уксусной кислоты каждый раз.

Высушивание органической фазы при по- мощи Na SO и выпаривание в вакууме

5 дают остаток, который хроматографируют. Вымывание с н-гексаном — хлороА формам 2:8 об/об. дает 250,6 мг

581 8. Th. 0(3), 0(13)-диацетнл-15Фгидрокси-ГА -7-алкоголь (I T I), аморфный. 0 =+93,5 (с = 0,96 в этаноле) .

I R(CHC1>);) <, см . 3450 вч. (ОН);

1770 (g-лактон-СО); 735 (ацетил-СО); и 1250(ацетил-С-О).

Катионный и анионный МС, ш/е. 432 (М или М ), 1Н-ЙМР (CDC1 ), ppm 1,31 (s, 18-Н );

2,03 и 2,10 (s, два ацетата); 2,72 (d, J = I1 Гц, 5-Н); 3,74-3,92 (m, 7-H ); 4,25 (m, 15-Н); 5,23 и 5,45 (m, I7-H<); 5,29 (d, J = 3 5 Гц, 3-Н);

5,82 (с!й, J = 9 Гц, J = 3,5 Гц, 2-Н)

6,33 (а, Л = 9 Гц, 1-»).

238,8 (0,55 ммоль) (III) смешивают при комнатной температуре с 2,5 мл ацетатгидрида и 2,5 мл пиридина, После 2 ч отстаивания выпаривают в вакууме и хроматографируют остаток. 30

Вьпкывание с н-гексан-хлороЬормом

6:4 об./об. дает 104,5 мл = 40X d.Th.

0(3), 0(7), 0(13) -триацетил-15-ф(-гидрокси-rA>-7-алкоголь (1Ч), т.пл,147148 С (эфир) . 35 Я =+ 118,7 (с = 0,40 в этаноле) .

Еатионный и анионный МС, m/е:474 (М+ или М ),.

99,7 мг (0,21 ммоль) (IV) растворяют в 12 мл ацетона и смешивают с

1,1 г ATTENBURROW — MnО . Оставляют

200 ч при встряхивании и комнатной температуре под аргоном, фильтРуют, !5 вымывают МпО десять раэ с помощью

50 мл ацетона каждый раз и выпаривают объединенные органические фазы в вакууме. Хроматография остатка на спликагеле (Woelm) дает при вымывании я! с н-гексаном — хлороформом 7:3 об./об.

13,9 мг = 20X d. Th. 0(3),0(7),0(13)триаце тил-1 5-оксо-ГА — 7- алкоголь (1 )

Ь аморд ный .

j6) =+ 95,7 (с = 0,31 в этаноле).

I R(CHC1 g) Q gy, см: 775 лактон-СО); 1740 (ацетат-СО); 1705 (энон-СО), 1660 (энон-С=с) и !э 5 (ацетил-СО) .

67 6

Катионный и анионный МС, m/е. 473 (М+ или М ) . .Дальнейшее вымывание с н-гексаном — хлороформом 6:4 об./o6, дает .30,3 мл непревращенного производногс

l5-гидрокси-7-ацетоксигиббереллина (IV).

Пример 2, 300 мг (0,7 имела) энт-30(, 13-диаце такси-7, 10-дигидрокси-7, 15-цикла-20-норгибберел .а-16-эн19-кислота-19,10-лактона (R — Н - и

OC(0)CH) R u Ry Н, К

О-С(О) СН ) общей формулы (Y) в 4 мл сухого метиленхлорида смешивают при комнатной температуре с 172,5 мг (О, 8 ммоль) пиридиниумхлорохромата.

После 15 мин непрерывного перемешивания добавляют 50 мл эфира, отделяют органическую фазу от остатка и встряхивают эфирную фазу несколько раз с 5 мл воды. Последующее высушиГ ванне с помощью ЯафО и выпаривание органической фазы дают Ьстаток, который хроматографируют на силикагеле (Woelm) . Вымывание с н-гексаном-хларол ,формам 2:8 об./об, дает 57 мг

19X d.Th. 7,15-лактола (II).

432,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют в 30 мл метанола и смешивают с 75,7 мг (2 ммоль) NaBH< при комнатной температуре. После 30 мин добавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты, выпаривают в вакууме, добавляют 30 мл и встряхивают 3 раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз, Высушивапие органической фазы при помощи Na

260 мг = 60X d. Т11 0(3),0(13)-диацетил150с-гидрокси — ГА -7-алкоголь (III), 1 аморфный .

Г0()др =+ 43 2 (с = 0,48 в этаноле). °

IR(CHCly): М4КС, см: 3400 br, (OH); I 770 (Д-лак топ-СO); 1 735 (ацетил-СО); 1250 (ацетил-С-О).

Катионный и анионный МС, m/е:434 (М+или М ).

240 мг (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и 2,5 мл пиридина. Через

2 ч отстаивания выпаривают при 20 С в вакууме и хроматографируют остаток.

Вымывание с н-гексаном — хлороформом

6:4 об./об. дает 105 мг = 40X d.Th.

0 (3), 0(7), О (13) -триаце тил-15@-гидрок

I A -7-алкоголь (IV), аморфный, jôÄß+37,6 (с = 0,33 в этаноле).

1634667

Катиош.ый и анионный МС, m/е:

476 (М или М ).

100 мг (IV) растворяют в 12 мл ацетона и смешивают с 1,1. ? ATTENBURROWMnO . Встряхивают 200 ч и ри 20 С иод аргоном, фильтруют, вымывают МпО< с помощью 50 мл ацетона 10 раз и выпаривают объединенные органические фазы в вакууме. Хроматография остатка 10 на силикагеле (Woelm) дает при вымывании с н-гексаном — хлороформом 7:

:3 об. /об. 14 мг = 20 d. Th. 0 (3), ОГ7), 0(13)-триацетил-15-оксо-ГА -7алкоголь (Т), аморфный. 15 (ь() =+ 40,2 (с = 0,42 в этаноле), Катионный и анионный МС, m/е .474 (М+или И ).

Н-ЯМР (CDC1 ), ppm. 1, 14 (s, 18-H>); 2,02, 2,10 и 2,11 (s, три ацетата); 2,69 (d, Л = 10 Гц, 5-Н), 4,59 (d, Л = 6 Гц, 7-Hg); 5,26 (ш, 3-Н);

5,50 и 6,28 (m 17-Н ). !

К (CHClg) Q махс эсм . !775 (лак-25 тон-CO); 1 740 (аце тат-СО); 705 (энон-СО); 1660 (энон С=С) и 1255 (а це тил- С-О), Дальнейшее вымывание с н-гексаном — хлороформом 6:4 об. /об. дает 30

31 мг непревращенного (IV) .

Пример 3. 227,1 мг (0,72 моль) энт-7,10,13-тригидрокси-7,!5-цикло-20-норгибберелла-2,16-диэн-19-кис35 лота-19, 10-лактон (К и К Н (Ь двойная связь), R — H<, R — OH) общей формулы (Ч) н 4 мл сухого метиленхлорида смешивают при комнатной температуре с 172,5 мг (0,8 моль) пиридиииумхлорохромата. Через 15мин непрерывного перемешивания добавляют

50 мл эфира, отделяют органическую фазу т остатка и встряхивают эфирную фазу несколько раэ с 5 мл воды. 45

Последующее высушивание На КО и выпаривание органической фазы дают остаток, который хроматографируют на силикагеле (Woelm). Вымынание с н-гексаном-хлороформом 1:9 об./об. дает 42,8 мг = 18X, d.Th. 7,15-лактол (II).

330,4 мг (1 моль) (II) растворяют в 30 мп метанола и смешивают с 75 7 мг (2 ммоль) НаВН при комнатной тем 4 пературе. Через 30 мин добавляют

2 мп ледяной уксусной кислоты, потом ныпаривают в вакууме, добанляют 30 мп воды и встряхивают три раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз, Высушивание органической фазы с

Na

Вымывание с хлороформом-уксусно-этил ловым эфиром 9:1 об/об.дает 206,3 мг = л

62X d. Th. 150/-гидрокси-ГА -7-ал5 коголь (III), аморфный.

Г "!

) 2.5

5 I э = — 12,3 (с=0,53 в этаноле).

1К (СНС1 ):,,см : 3470 Br (OH) !770 (g --лактон-СО).

Катионный и анионный МС, m/е:

332 (M или M ).

184,5 мг (0,55 ммоль) (III) смешивают с 2,5 мл ацетангидрида и с

2,5 мл пиридина. После отстаивания

2 ч при 20 С выпаривают в вакууме и о хроматографируют остаток. Вымывание с н-гексаном-хлороформом 2:8 об. /об. дает 110,2 мг = 53 -. d. Th. 0(7)-ацел тил-15 ф -гидрокси-ГА — 7-алкоголь (IV)

213-215О С (из ацетона) . 0 в =- 12,9 (с 0,61 в этаноле).

Катионный и анионный МС, m/е:

374 (М+ или М ) .

78,5 мг (0,21 ммоль) (IV) растворяют в 12 мп ацетона и смешивают с 1,1 r АТТЕИВ?1ККОЫ-МпО<. Встряхивают 200 ч при 20" С под аргоном, фильтруют, вымывают МпО 10 раэ с

50 мл ацетона и выпаривают объединенные огранические фазы в «акууме. Хроматография остатка на силикагеле (Woelm) дает при вымывание с н-гексаном-хлороформом 4:6 об./об. 22,2 мг = 28X

d.Th. О(7)-ацетил-15-оксо-ГА -7-алко5 голь (I), аморфный. Ы3 = -43,7 (с 0,47 в этаноле).

1R (СНС1 ) )Mac см : 1775 (g -лактон-СО); 1745 (ацетат-СО); 1705 (энон-СО). H-NMR (ацетон-D ), ppm: 1,22 (s, l8-Р3); 2,09 (s, ацетат); 4,30 до

4,56 (m, 7-Н ); 4,86 и 5,12 (m,17-Н ), 5,58-5,86 (ш, 2-Н и 3-Н) .

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

Пример 4, 7,15-лактол (II) получают по примеру I.

430,5 мг (1 ммоль) (II) растворяют в 60 мл метанола и смешивают с

507,8 мг (2 ммоль) L1A1H (Ос,С4Н9) при комнатной температуре. Через

1 ч добавляют 2 мл ледяной уксусной кислоты, потом выпаривают в вакууме, 1634667

81

CHΠ— с(0 -CH

СН2

Rg

Н Он

40 где — имеют указанн 1е эпачения, подвергают взаимодействию с пиридиниумххлорхроматом в органическом растворителе с получением 7,15-лактола общей формулы

Bq

СН2

R2

R1 снз ц Он добавляют 30 мл воды и встряхивают три раза с 50 мл уксусно-этилового эфира каждый раз. Высушиваиие органической фазы с помощью Na SO. и выпа5 ривание в вакууме дают остаток, который хроматографируют. Вымывание с н-гексаном-хлороформом 2:8 об. /об, дает л

259,2 мг = 60R d.Th. О(3),0(13)-диацетил-15$-гидрокси-ГА -7-алкоголь (III).

238,8 мг (III) ацетилируют по при— меру 1, в 104,5 мг (IV).

99,7 кг (IV) растворяют в l мл диметилового формамида и смешивают с

376,2 мг (! ммоль) пиридиниумхромата.

Оставпяют на 4 ч при комнатной температуре, добавляют 3 мл воды и экстрагируют 6 раз с 20 мл эфира. Объединенные органические фазы выпаривают в вакууме и остаток хроматографируют.

Вымывание аналогично примеру I дает

14,2 мг = 2IX (I) и 30 мг непревращенног î (IV) .

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

Биотест с карликовым рисом.

Кариопсы карликового риса (Oryza

sativa cv. "Tan ginbozu") прорашивают 30 на мокрой фильтровальнот бумаге в темноте при 28 С 3 дня. Полученные сеянцы переносят в маленькие стеклянные сосуды, в которых находится водный раствор биотеста. На этом растворе

35 они растут 7 дней при 28 С и постоян. ном флюоресцентном свете (1500 лкс).

Потом измеряют длину растений, принимая ее как меру активности раствора гиббереллина.

Биотест с карликовой кукурузой.

Семена карликовой кукурузы (Zea

mays, д! — карликовые мутанты) прорастают на мокрых опилках 6 дней при

25 С и полученные сеянцы дальше куль- 45 о тивируют в питательном растворе (0,1.".-ной Wopil) при постоянном флюоресцентном свете (!500 лкс) ° 3 дня после переведения в питательный раствор накапливают 50 мл раствора актив- . ! р ного вещества на вершины побегов и после следующих 5 дней измеряют высоту растений как меру активности гиббереллина.

Результаты испытаний 15-оксо-гиб55 береллинов общей формулы (I) и из— вестного соединения в качестве биологически активных соединений приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать химическим путем

15-оксо-гиббереллины общей формулы (T) которые обладают повьш енной бис логической активностью при регуляции роста и развития растений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и я

Способ получения 15-оксо-гиобереллинов общей формулы где  — H (Q + — двойная связь), Н или H и О-С(О) СН

R — Н (Д вЂ” или Д вЂ” двойная связь) или Н

R3 — Н (Д вЂ” двойная связь) или Н, R4 Н, ОН или О-С (О) СН З, заключающийся в том, что производное гиббереллина общей Формулы где я -R 4 имеют указанные значения, с последующим восстановлением 7,15лактола комплексным гидридом бора или алюминия в 7,15-диол обшей формулы

1634667.Rq

С11

В1

CH

0-(-(01--(-H сн, где R<-R < имеют указанные значения, с последующим его ацетилированием в 15-гидрокси-7-ацетокси-гиббереллиновое прои."водное общей формулы где R<-R < имеют указанные значения, с последующим его окислением двуокисью марганца или пиридиниумдихромя том.

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

10 моль/л) Биотест с Биотест с рисом,% кукурузой,X

Соединение

100

100

Контроль растворения

0(3), 0(7), 0(13)-триацетил-ГА3-7-алкоголь + (I) по примеру 1

0 (1 3), 0 (7), 0 (1 3) -триацетил-ГА1-7-алкоголь+ (I) по примеру 2

0 (7),0 (13) -диацетил-ГА -7-алкоголь (I) по примеру 3

104

ll0

102

I08

I02

107

I06

110

101

108

115

11.

Из вес тиое активное вещество

Составитель В.Мякушева

Редактор Л.Пчолинская Техред К.ДИдык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 73!

Тираж 241

Подписное

ВНИИПИ Гос ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5

Произвол<.твенно-издательский комбинат Патент™, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101