DD220027A1

DD220027A1 - Verfahren zur herstellung von chlorgibberellinen

Info

Publication number: DD220027A1
Application number: DD25803683A
Authority: DD
Inventors: Brunhilde Voigt; Guenter Adam
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-03-20

Abstract

Es ist das Ziel der Erfindung, fuer die land-, forst- bzw. gartenwirtschaftliche Praxis und Forschung Chlorgibberelline bereitzustellen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein allgemein anwendbares Verfahren zu entwickeln, das in guten Ausbeuten und ohne Nebenreaktion Gibberellin-Derivate mit ent-16-Oxo-13-chlormethyl-17-nor-8,13-epi-gibberellan-Strukturmerkmalliefert. Erfindungsgemaess wird ein Gibberellin-Derivat mit 13a-Hydroxy-16-methylen-Strukturmerkmal in einem organischen Loesungsmittel mit Stickstofftrichlorid-Loesung umgesetzt. 16-Oxo-131-chlormethyl-gibberelline werden in guten Ausbeuten erhalten, wenn man bei Raumtemperatur arbeitet.

Description

-2- 258 036 5

O₆ (MG 380,8) ber. C: 59,93%, H: 5,56%, Cl: 9,31%, gef. C: 60,01%, H: 5,67%,Cl: 9,23%.

MS:m/z 362-(M⁺-H₂O), 380 (M"), UV (c = 0,770, CH₃OH):X_m'_ax 290 um, eM .14. ORD (c = 0,770, CH₃OH) : [M]₃₂₀ - 1797°, [M]₂₇₄ -+Ύ280^=^9ΐ7ΝΜΠΐ6αΊΜΚ^ (d, J = 7,5Hz, 6-H), 3,40 (d, J = 7,5Hz, 5-H), 3,70 (dd,

J₁ = 15Hz, J₂= 12Hz, CH₂CI), 4,15 (d, J = 3,5Hz, 3-H)₍5,93 (dd, J₁ = 10Hz, J₂ = 3,5Hz, 2-H), 6,50 (δ) ppm (d, J = 10Hz, 1-H).

Beispiel 2 ent-Sa^O-Dihydroxy-ie-oxo-IS-chlormethyl-^^O-dinor-e^S-epi-gibbereil-i-en-y.iS-disäure-IS-^IO-lacton^-methylesteriB):

Analog 8eispiel 1 aus GA₃-methylester(2):Schmp. 240-43⁰C (Zers.), Nadeln aus Aceton/n-Hexan, [a]₀ + 38,S°(c = 0,258,

C₂H₅OH). ;.·' V ..' ' . - , '

I R(NuJoI)^_1713x 1725(Carboxyl), 1740(5-Ring-Keton), 1.765i7-Lacton) und 3450 cm"¹ (Hydroxyl).MS:m/z394(M⁺) und (M"). UV

(C = 0,13; CH3OH):X_max293nm;s_M67.ORD (C= 0,13; CH₃OH) : [M]₃₂₀'-2190°'; [M]₂₇₀ + 7170°, a = -94. NMR (200MHz, Aceton-" D₆): 1,27 (s, 18-H₃), 2,89 (d, J = 7Hz, 6-H), 3,30 (d, J = 7Hz, 5-H), 3,67 (dd, J₁ = 30Hz, J₂ = 12Hz, CH₂CI), 3,75 (COOCH₃), 4,12 (d, J=4Hz,3-H),5,92(dd,J₁ = 10Hz;J₂ = 4Hz, 2-H), 6,48 (S) ppm (d, J = 10Hz, 1-H). ^l ..·

Verbindung 5 wurde auch durch Methylierung von 4 mit ätherischer Diazpmethan-Lösung erhalten. Alle Konstanten stimmen mit denen der nach Beispiel 2 synthetisierten Verbindung überein.

Beispiel 3 -

ent-3a,1p-Dihydroxy-16-oxo-13-chiormethyl-17,20-dinor-8,13-epi-gibberella-7,19-disäure-19-»10-lacton-7-methylester(6):

Analog Beispiel 1 aus GA_rmethylester (3) mit absol. Benzol als Lösungsmittel: Schmp. 288-91⁰C (aus Aceton/ri-Hexan, Nadeln); \a\l² + 36,4° (c = 0,110 in CH₃OH). IR(Nujol): v_max 1730(Carboxy(), 1745 (5-Ring-Keton), 1765 (7-Lacton) und 3490 CnT¹ (Hydroxyl). MS:m/z 395 (M⁺- 1) und 394 (M-- 2). UV (C = 0,110, CH₃OH) : X_max 290, ε_Μ 46. ORD (c = 0,110, CH₃OH) : [M]₃₂₀ - 3648°, [M]₂₇₄ + 5580°, a = -92. NMR (60MHz, Pyridin-D₅).: 1,37 (s, 18-H₃), 2,99 (d, J = 7Hz), 3,32 (d, J = 7Hz, 5-H) 3,59 (COOCH₃), 3,62 (dd, J₁ = 18Hz, J₂ = 12Hz, CH₂CI), 3,97 (δ) ppm (3-H).

Aiisb.: 77%. .

Formeln zu den Beispielen

O H

CH₃ COOR OH

CH₃ COOR

1: Δ¹,

¹ Ό -	2:	δ¹;	R =	CH₃
ι.·».;·
-V-	3:		R=	CH₃

: Δ¹, R-H

6: R = CH₃

Claims

Erfindungsansprüche:

1., Verfahren zur Herstellung von Chlorgibberellinen mit ent-ie-Oxo-IS-chlormethyl-^-nor-S.IS-epi-gibberellan-Strukturmerkmal, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gibberellin-Derivat mit 13a-Hydroxy-16-methylen-Strukturmerkmal in einem organischen Lösungsmittel mit Stickstofftrichiorid-Lösung umsetzt. ^
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem absoluten Lösungsmittel durchführt.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel absolutes Tetrahydrofuran oder absolutes Benzol verwendet. -
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Raumtemperatur durchführt. ' · Hierzu 1 Seite Formeln . . \

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Chlorgibberellinen mit enyp gibberellan-Strükturmerkmal. Das A/B-Ringsystem des ent-Gibberellan-Grundgerüsts ist intakt oder geringfügig verändert (z.B. seco-, homo-oder nor-ent^Gibbereilan) und gegebenenfalls in verschiedenster Weise substituiert.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen besitzen als wachstumsregulatorisch wirksame Substanzen biologisches Interesse und praktische Bedeutung zur Steuerung von gibberellinregulierten Wachstums- und Entwicklungsprozessen und für die Entwicklung neuer Wachstumsregulatoren für Land-, Garten- und Forstwirtschaft. Sie dienen außerdem als Ausgangsstoffe für die Synthese weiterer strukturmodifizierter Gibberelline.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Natürlich vorkommende Diterpenoide mit ent-Gibberellan-Grundgerüst besitzen als Phytohormone multipler Wirkung (Gibberelline) große biologische Bedeutung. Es ist bekannt, daß eine Strukturmodifikation solcher Gibberelline zu Verbindungen mit veränderter biologischer Aktivität führt. Beispielsweise zeigen Desoxygibberellin C, Pseudogibberellin A₁, bestimmte fluorierte Vertreter sowie Homogibberellin A₃ gibberellinantagonistische Eigenschaften.

Zahlreiche weitere strukturmodifizierte Gibberelline wurden auf partial- bzw. totalsynthetischem Wege dargestellt und auf ihre biologische Aktivität geprüft. So liefert Bromierung von GA₁ und GA3 mit Pyridiniumperbromid in Tetrahydrofuran ent-3a,10-Dihydroxy-16-oxo-13-brommethyl·17,20-dinor-8,13-epi-gibberella-7,1^-disäure-19-^10-lacton bzw. die entsprechende Δ¹-Verbindung (N.TAKAHASHI, Y.SETA/H.KITÄMURA, Y.SUMIKI, Bull, agric. Chem. Soc. Japan 23, 509 (1959); A.I.SCOTT, F.McCAPRA, F.COMER, S.A.SUTHERLAND, D.W.YOUNG, G.A.SIM, A.FERGUSON,Tetrahedron [London]2fi, 1339 (1964)). Außerdem wurde, ausgehend von Gibberellin A^methylester, durch Umsetzung mit tert-Butylhypochlorit das entsprechende /3-Chlorketon (vgl. 6 im Formelschema) erhalten (D. C. ALDRIDGE, J. F. GROVE, R. N. SPEAKE, B. K. TlDD, W. KLYNE, J. chem. Soc. 1963,143). Dieses Verfahren liefert jedoch höchstens 41 % Ausbeute und führt im Falle einer Anwendung auf dieGA₃-Reihe zu einem Produktgemisch, in dem der Anteil der 16-Oxo-13-chlormethyl-Verbindung noch wesentlich geringer ist.

Ziel der Erfindung ^l

Es ist das Ziel der Erfindung, Chlorgibberelline 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 allgemein anwendbares Verfahren zu entwickeln, das in guten Ausbeuten und ohne Nebenreaktionen zu Gibbereilin-Derivaten mit ent-ie-Oxo-IS-chlormethyl-iy-nor-S^S-epi-gibberellan-Strukturmerkmal führt. Erfindungsgemäß wird ein Gibberellin-Derivat mit ISa-Hydroxy-iö-methylen-Strukturmerkmal in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise in einem absoluten Lösungsmittel, mit Stickstofftrichiorid-Lösung zu einem Chlorgibberellin mit ent-ie-Oxo-IS-chlormethyl-IV-nor-SjiS-epi-gibberellan-Strukturmerkmal umgesetzt. Geeignete Ausgangsverbindungen sind beispielsweise Gibberelline der A₃-und A_rReihe bzw. deren Methylester.

Das Stickstofftrichlorid wird entweder in absolutem Benzol oder in absolutem Tetrachlorkohlenstoff gelöst eingesetzt

(S.A.W.A. NOYES, Inorg. Syntheses 1,65 (1939)). .

Für das erfindungsgemäße Verfahren sind die verschiedensten organischen Lösungsmittel verwendbar, beispielsweise Hexan, Benzol, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff oder Tetrahydrofuran.

le-Oxo-IS-chlormethyl-gibberelline werden in guten Ausbeuten erhalten, wenn man die Umsetzung bei Raumtemperatur

durchführt. '....'. ' -

Die Isolierung der hergestellten Chlorgibberelline erfolgt nach bekannten Methoden. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird kristallisiert oder gegebenenfalls durch Chromatographie gereinigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in guten Ausbeuten die Einführung einer Chlormethylgruppierung an C-13 unter Erhalt der Strukturmerkmale im Α-Ring des ent-Gibberellan-Grundgerüsts, es ist deshalb allgemein anwendbar. Nebenprodukte werden nicht gebildet.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Chlorgibberelline mit lö-Öxo-iS-chiormethyl-Strukturmerkmai sind neu, lediglich die Verbindung 6 (vgl. Formeischema) ist bereits bekannt. Sie besitzen infolge ihrer modifizierten Struktur eine veränderte ' Gibberellinwirksamkeit. Dadurch sind sie sowohl für die praktische Anwendung im Bereich pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsregulatoren als auch für die biochemische Forschung von Interesse.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 /

ent-3a,10-Dihydroxy-16-oxo-13-chlormethyl-17,20-dinor-8,13-epi-gibberell-1-en-7,19-disäure-19-^10-lacton(4):

1,0g GA₃(D werden in 10OmI absol. Tetrahydrofuran mit einer 6%igen Lösung von Stickstofftrichlorid in Benzol 30min bei Raumtemperatur umgesetzt. Nach Eindampfen der Lösung i.Vak. wird der Rückstand an 50 g SiO₂ chromatographiert (Frktn. zu 25ml); Elution mit Äther/Eisessig 98:2v/v liefert nach Eindampfen der Frktn. 47—72 934mg (84%) 4, das aus Aceton/n-Hexan in Nadeln vom Schmp. 278-282⁰C (Zers.) und [a]j§³ + 33,3° (c = 0,409; Äthanol) kristallisiert. IR (KBr):fi'_rri ^: _axT73Ö (CärboxylL 1740 (5-Ring-Keton), 1770 (y-Lacton) und 3450cm"¹ (Hydroxyl).