DD148054A1

DD148054A1 - Verfahren zur herstellung von 2-thiogibberellinen

Info

Publication number: DD148054A1
Application number: DD21781279A
Authority: DD
Inventors: Gernot Schneider
Original assignee: Gernot Schneider
Priority date: 1979-12-19
Filing date: 1979-12-19
Publication date: 1981-05-06

Abstract

Es ist das Ziel der Erfindung, Gibberellinderivate mit veraenderter biologischer Wirksamkeit herzustellen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Position 2 des ent-Gibberellan-Grundgeruestes eine gegebenenfalls substituierte Thiogruppe einzufuehren. Erfindungsgemaesz wird ein Gibberellinderivat mit 1(10)-en-19,2-lacton-Gruppierung mit einer Verbindung R-S-M, wobei R fuer H, Alkyl oder substituiertes Alkyl und M fuer Lithium, Natrium oder Kalium stehen, in einem aprotisch polaren Loesungsmittel unter Schutzgas bei niedrigen Temperaturen zu 2-Thiogibberellinen umgesetzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von 2-Thiogi.bberel linen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2—Thiogibberellinen» Darunter sind Gibberellinderivate zu verstehen, die in Position 2 des ent-Gibberellan-Grundgerüsts eine gegebenenfalls substituierte Thiogruppe besitzen. Dabei ist das ent~Gibberellan-Grundgerüst intakt oder geringfügig verändert (z_e B, seco-, homo- oder nor-en/t-Gibberellan) und gegebenenfalls in verschiedener Weise substituiert.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt im Bereich der Entwicklung neuer Wachstumsregulatoren für die Landwirtschaft und in der biochemischen Forschung, insbesondere der Erforschung der Regulation von Wachstums- und Entwicklungsprozessen in Pflanzen. ' ·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Gibberelline besitzen als endogene Pflanzenhormone aufgrund ihres breiten Wirkungsspektrums große biologische Bedeutung. Es ist bekannt, daß durch Strukturmodifizierungen von Gibberellinen Verbindungen mit veränderten, z» Te gibberellinantagonistischen Eigenschaften, z» B₄ Desoxygibberelline, Pseudogibberellin A^, hergestellt werden können.

So sind durch chemische Umwandlung zahlreiche strukturmodifizierte Gibberelline partial- oder totalsynthetisch dargestellt und biologisch getestet worden.

Es ist bekannt, daß schwefelhaltige Gibberellinderivate im Zuge der Darstellung von Gibberthion synthetisiert wurden. Sie enthalten den Schwefelsubstituenten in 1-Position eines in 1,2-Position angreifenden 5-Ringes (T. YOKOTA, H. YAMAWE, N. TAKAHASHI, Agr. Biol« Chem. 40, 2507 (1976)).

Weiterhin ist bekannt, daß durch Anlagerung einer Mercaptokomponente an 3-0xo-1-en-Gibberelline 1-Mercapto-Gibberellinderivate hergestellt werden können (B. VOIGT, G. ADAM, DDR-Patentschrift 136 836, 0 07 D 307/93).

Es ist jedoch noch kein Verfahren zur Herstellung von Gibberel,linderivaten bekannt, die eine Thiogruppe in der biologisch besonders wichtigen' 2-Position des ent-Gibberellan-Grundgerüstes besitzen.

Ziel der Erfindung;

Es ist das Ziel der Erfindung, Gibberellinderivate herzustellen, die infolge einer modifizierten Struktur eine veränderte Gibberellinwirksamkeit besitzen, und sowohl für die praktische Anwendung im Bereich pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsregulatoren als auch für die Forschung bereitzustellen»

Darlegung; des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Gibberellinderivaten zu entwickeln-, die in Position 2 des en.t-Gibberellan-Grundgeru.stes eine gegebenenfalls substituierte Thiogruppe besitzen.

Erfindungsgemäß wird ein Gibberellinderivat mit 1(10)-en-19}2-1acton-Gruppierung mit einer Verbindung R-S-M, wobei R für H, Alkyl oder substituiertes Alkyl und M für Lithium, Natrium oder Kalium stehen, umgesetzte

- 5 - 2178 12

Die Ausgangsstoffe können sowohl partialsynthetisch (B. S. CROSS, J_e Chem.. Soc. 3022 (1960)) als auch totalsynthetisch (B« COREY, Mo THOMAS, B. BENNAN, R. Lo CARItET, J_e Amer. Chem. Soc« 93* 7316 (197D) hergestellt werden. Die Darstellung des Lithium-n-propanthiolats erfolgt nach P. A. BARTLETT und W. S. JOMSON (Tetrah. Letters 4459 (197O)).

Die Umsetzung wird bei niedrigen Temperaturen, z. B, Raumtemperatur, in einem aprotisch polaren Lösungsmittel, z. Be Dimethylformamid, Hexamethylphosphorsäuretriamid (IMPT) oder Diinethy 1 sulfoxid, durchgeführt. Im allgemeinen ist es zweckmäßig', unter Schutzgas, z_e B. Argon oder Stickstoff, zu arbeiten. Die Isolierung der dargestellten 2-Thiogibberellinderivate wird durch Extraktion mit nichtmischbaren Systemen von organischen Lösungsmitteln, z. B. Ethylacetat oder Butanol, und Wasser und anschließende chromatographische Methoden, z_e B«, Säulenchromatographie an Kieselgel mit Gradientenelution, durchgeführt. Die neuen Verbindungen fallen in hohen Ausbeuten (im allgemeinen 60 - 80 % d. Theorie) an.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen besitzen als wachstumsregulatorisch wirksame Substanzen mit veränderter Gibberellinwirkung sowohl wissenschaftliches Interesse als auch praktische Bedeutung für die Steuerung von Wachstumsund Entwicklungsprozessen. Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen dienen außerdem der Synthese weiterer 2-Thiogibberellinderivate mit modifizierter Struktur und als Ausgangsstoffe für die Gewinnung trägerfixierter Gibberelline für die Affinitätschromatographie«

Die Erfindung sjoll durch folgende Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

') Π { i ti 1 η r

Ausführungsbeispiele Beispiel 1t

13-Dihydroxy-2^~n~propylthio-20~nor~gibberella-1(10), 16~dien-7-säuremethylester-19-säure(2b)

1080 mg (3.0 mMol) iso-GA^-methylester Tb wird in 3 ml HHiPT gelöst und unter Argon mit 8.0 mMol Lithium-n-propanthiolat 3 h bei Raumtemperatur umgesetzt. Nach Eingießen in eiskalte 0,5 N HCl wird mit Ethylacetat ausgeschüttelt. Der Ethylacetat-Extrakt wird mit 3,5 %iger NaHCO^-Lösung ausgezogen, die nach Ansäuern wiederum mit Ethylacetat extrahiert wird und 2b als Rohprodukt ergibt. Die Chromatographie des Rohprodukts an 80 g Kieselgel mit Chloroform : Ethylacetat (v : ν = 250 : 0, 225 ί 25, 200 : 50 usw., 30 ml-Fraktionen) liefert in den Fraktionen 20 - 25 825 mg 2b (63 % d. Theorie), amorph, C₂₅H₅₂O₆S (436,3); M⁺ = 436 m/e; β>θψ + 74,1° (0,41 Ethanol); IR (CHCl₃): 1710 (Säure-CO), 1732 (Ester-CO), (kein Lacton-CO), cm""¹; MiR (CDCl₃ZTMS): 5.10 (m, 1-H und 17~H), 4.28 (m, 2-H), 3.90 (d, J = 3,5 Hz, 3-H) ppm.

Die Fraktionen 30 - 45 enthalten 80 mg (6 %) 2a, amorph, physikal. Daten s. Beispiel 2

Beispiel 2:

ent-3&, 13-Dihydroxy-2t-n-propylthio-20-norgibberella-1(10), 16-dien-7,19-disäure 2a

690 mg (2.0 mMol) 1SO-GA₃ (la) werden in 3 ml HMPT gelöst und mit 10.0 mMol Lithium-n-propanthiolat unter Argon 3 bbei Raumtemperatur umgesetzt. Nach der Aufarbeitung (s. Beispiel 1) liefert die Chromatographie an 60 g Kieselgel mit Chloroform : Ethylacetat (v : ν = I50 : 0, 135 ϊ 15» 120 : 30 usWc, 20 ml~Fraktionen) in den Fraktionen 30 - 50 405 mg (68 % d. Th.) 2a, amorph, 0>0^ + 71,6° (0,59 Ethanol);

₆S (422,3); M⁺ = 422 m/e; IR (KBr) s kein Lacton; (Aceton-D₆/TMS): 5.O6 (ι, 1-H und 17-H), 4_e15 (m, 2-H), 3.95 (d, J = 3,5 Hz, 3-H), 3.22 (m, 5-H und 6~H), 2,59 (m, 3'-H₂) 1.40 (s, 18-H₃), 1.01 (t, J = 7 Hz, 1»-H₇) ppm.

Beispiel 3«.

-1 (10), 16-dien~7₉19~~disäure (4)

205 mg (0,6 mMol) iso-GAn-methylester Q) werden in 1 ml HMPT gelöst und bei Raumtemperatur unter Argon mit 3 mMol Lithium-n-propanthiolat .umgesetzt» Die Aufarbeitung (s. Beispiel 1) liefert nach Chromatographie an 20 g Kieselgel mit Chloroform ί Ethylacetat (v f ν = 60 : 0; 55 : 5; 50 : 10; 45 ϊ 15j 40 j 10, 5 ml-Fraktionen) in den Fraktionen 21 100 mg 4 (78 % d. Th.), amorph; /&/ψ + 61,0° (0,42 Ethanol);

c-S (406,3)? M⁺ = 406 m/e; IR (CHCl_x): 1705, 1730 (Säure-CO), kein Lacton~CO, 3650 (OH) cm '; NMR (COCl,/TMS)ί

5.14 (m, 1-H); 4.90 (m, 2-H); 3,99 (d, J = 3 Hz, J-H); (m, 5- und 6-H); 2.63 (m, 3'-H₂); 1.54 (s, 18-H₃)S 1,06 (t, J= 7 Hz, 1'-H₇) ppm«

Beispiel 4t

i3-Dihydroxy-2^-ethylthio-20-norgibberella-1(10)s 16~dien-7,19-disäure (2c)

720 mg (2.0 mMol) iso-GA,-methylester (1_b) werden in 2 ml HMPT gelöst und unter Argon mit 6«0 ml Lithium-ethanthiolat 4 h. bei 10 ⁰C umgesetzt. Nach Aufarbeitung (s. Beispiel 2) werden 545 mg (68 % d. Th.) 2c, isoliert: amorph; ßc-T^+ $7, (0,69 Ethanol); C₂₁H₂₈O₆S (408,3); M⁺ = 408 m/e; IR (KBr)?' kein Lacton, I710 (Säure-CO) cm"*¹;.KMR (Aceton-Dg/TMS): 5.12 (m, 1-H); 5cO8 (m, 17-H); 4.92 (m, 17-Η»)ϊ 4.24 (m, 2-H); 4.00 (d, J = 3,5 Hz, 3-H); 3-27 (m, 5™..und 6-H), 2.67 (m, 2'-H₂), 1.42 (s, 18-H,); 1.29 (t, J = 8 Hz, 1'-H₃) ppm.

T* 1

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Claims

- 6 - « Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von 2-Thiogibberellinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gibberellinderivat mit 1(10)-en-19»2-lacton-Gruppierung mit einer Verbindung R-S-M, wobei R für H, Alkyl oder substituiertes Alkyl und M für Lithium, Natrium oder Kalium stehen, in einem aprotisch polaren Lösungsmittel umgesetzt wird*

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung unter Schutzgas durchgeführt wird.

3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung des Gibberellinderivats mit 1(10)-en~ ,19»2-lacton-Gruppierung mit einer Verbindung R-S-Li, wobei R für Alkyl steht, durchgeführt wird.

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