DD226887A1

DD226887A1 - Verfahren zur herstellung von 1-halogenierten gibberellinen

Info

Publication number: DD226887A1
Application number: DD26721984A
Authority: DD
Inventors: Brunhilde Voigt; Guenter Adam
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1985-09-04

Abstract

Es ist das Ziel der Erfindung, Gibberellin-Derivate herzustellen, die eine veraenderte biologische Aktivitaet aufweisen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in Position 1 des ent-Gibberellan-Grundgeruests Chlor bzw. Brom einzufuehren. Erfindungsgemaess wird ein Gibberellin-Derivat mit D1(10)-19-Saeure-Strukturmerkmal in heterogener Phase mit N-chlorsuccinimid bzw. N-Bromsuccinimid und Hydrogencarbonat zu einem 1-halogenierten Gibberellin mit 1910-Lactonring umgesetzt. 1-Halogenierte Gibberelline werden in guten Ausbeuten erhalten, wenn man bei Raumtemperatur arbeitet.

Description

-2- 672 Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

1 ß-Chlor-gibbereilin A₁ (2)

52 mg Disäure 1 werden in 4 ml Tetrahydrofuran und 3 ml Methylenchlorid mit 30 mg N-Chlorsuccinimid (NCS) und 2 ml 5%iger wäßriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung 20 Stdn. bei Raumtemperatur geschüttelt. Nach Abdestillieren der Lösungsmittel wird mit 2n Salzsäure angesäuert und 7mal mit Essigsäureethylester extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert, i. Vak. einrotiert und der Rückstand an SiO₂ chromatographiert. Elution mit Chloroform/Essigsäureethylester 1:1 v/v liefert in den Fraktionen 69-96 40 mg (70%) Iß-Chlor-GA, (2), das aus Aceton/n-Hexan in Nadeln vom Schmp. 230-234⁰C und [α]|,⁵ + 25.1^ο (c = 0,288 in Ethanol) kristallisiert. IR (Nujol): v_max 1 702 (Carboxyl), 1 765 (7-Lacton) und 3420 cm"¹ (Hydroxyl). MS: m/e 382 (M⁺). NMR (200 MHz, Aceton-D_e): 1,12 (s, 18-H₃), 2,57 (d, J = 10 Hz, 6-H), 3,77 (d, J = 10 Hz, 5-H), 3,78 (t, J = 4 Hz, 1-H), 4,37 (t, J =4 Hz, 3-H), 4,88 und 5,18 (δ) ppm (17-H₂).

Beispiel 2 1ß-Brom-gibberellin A₁ (3)

67 mg Disäure 1 werden in 4,5 ml Tetrahydrofuran und 3,5 ml Methylenchlorid mit 35 mg N-Bromsuccinimid (NBS) und 2,5 ml 5%iger wäßriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung 20 Stdn. bei Raumtemperatur geschüttelt und wie unter Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet und chromatographiert: 47 mg (57%) Ip-BrOm-GA₁ (3) vom Schmp. 238-241 ⁰C (aus Ether/n-Hexan) und [a]§f + 19,2° (c = 0,348). IR (Nujol): v_max 1708 (Carboxyl), 1775 (γ-Lacton) und 3500 cm"' (Hydroxyl).

MS: m/e 428 und 426 (M⁺ mit ⁸¹Br bzw. ⁷⁹Br). NMR (200 MHz, Aceton-D₆): 1,12 (s, 18-H₃), 2,58 (d, J = 10 Hz, 6-H), 3,80 (t, J = 4 Hz, 1-H),3,87

(d, J = 5 Hz, 5-H), 4,48 (d, J = 4 Hz, 3-H)^ 4,89 und 5,20 (δ) ppm (17-H₂).

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Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von 1-halogenierten Gibberellinen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gibberellin-Derivat mit Δ'<ιο)-19-Säure-Strukturmerkmal in heterogener Phase mit einer N-Halogen-Verbindung in Gegenwart von Alkalihydrogencarbonat zu einem 1-halogenierten Gibberellin mit 19-*10-Lactonring umsetzt.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Tetrahydrofuran, Methylenchlorid und Wasser durchführt.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als N-Halogen-Verbindung N-Chlor-succinimid oder N-Bromsuccinimid einsetzt.
4. Verfahren nach Punkt 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter guter Durchmischung der Komponenten und bei Raumtemperatur durchführt.
5. Verfahren nach Punkt 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoff ent-3a, 13-Dihydroxy-20-norgibberella-1(10),16-dien-7,19-disäure, deren O-Acylderivate oder deren 7-Methylester einsetzt.

Hierzu 1 Seite Formeln

Verfahren zur Hersteilung von 1-halogenierten Gibberellinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1-halogenierten Gibberellinen. Darunter sind Gibberellin-Derivate zu verstehen, die in Position 1 des ent-Gibberellan-Grundgerüsts durch Halogen substituiert sind. Dabei ist das ent-Gibberellan-Grundgerüst intakt oder geringfügig verändert (z. B. seco-, homo- oder nor-ent-GibbeVellan) und gegebenenfalls in verschiedensterweise substituiert (z. B. 3-epi-Gibberelline).

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen besitzen als wachstumsregulatorisch wirksame Substanzen biologisches Interesse und praktische Bedeutung zur Steuerung von gibberellinregulierten Wachstums- und Entwicklungsprozessen für Land-, Garten- und Forstwirtschaft. Sie dienen außerdem als Ausgangsstoffe für die Synthese weiterer strukturmodifizierter Gibberelline, die u. a. auch für den Einsatz in der Affinitätschromatographie geeignet sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Natürlich vorkommende Deterpenoide mit ent-Gibberellan-Grundgerüst besitzen als Phytohormone multipler Wirkung (Gibberelline) größe biologische Bedeutung. Es ist bekannt, daß eine Strukturmodrfikation solcher Gibbereiline zu Verbindungen mit veränderter biologischer Aktivität führt. Beispielsweise zeigen Desoxygibberellin C, Pseudogibberellin A₁, Homogibberellin A₃, sowie bestimmte fluorierte Vertreter gibberellinantagonistische Eigenschaften. Zahlreiche weitere strukturmodifizierte Gibberelline wurden auf partial- bzw. totalsynthetischem Wege dargestellt und auf ihre biologische Aktivität geprüft. So führte z. B. die Umsetzung der durch Hydrierung von GA₃ gewonnenen Dicarbonsäure mit Jod in Methylenchlorid/Tetrahydrofuran/wäßrigem Natriumcarbonat zu iß-Jod-GA, (N.MURdFUSHI, I.' ΥΑΜΑοίΓόΗΙ,'Η'.ΤέΗΪΟΟΟκλ','Ν: TAKAHAS H !,Agric. Biol. Chem. 40 (12), 2471 (Ϊ976); B. KEITH/ L. M. SRIVASTAVA, N. MUROFUSCHI, desgl. 43 (1), 141 (1979), N. V. MINH, Dissertation 1979, Institut für Biochemie der Pflanzen Halles AdW der DDR). ''""' <

Es ist jedoch bisher noch kein Verfahren zur Herstellung von Gibberellin-Derivaten, die in Position 1 des ent-Gibberellan-Grundgerüsts durch Chlor oder Brom substituiert sind, bekannt.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, Gibberellin-Derivate, die infolge einer Strukturmodifikation eine veränderte Gibberellinwirksamkeit besitzen, 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, Gibbereilin-Derivate herzustellen, die in Position 1 des ent-Gibberellan-Grundgerüsts durch Chlor oder Brom substituiert sind.

Erfindundungsgemäß wird eine A¹⁽¹⁰⁾-ungesättigte Gibberellin-19-säure in heterogener Phase, vorzugsweise Methylenchlorid/Tetrahydrofuran/Wasser in Gegenwart von Alkalihydrogencarbonat, mit einer N-Halogen-Verbindung zu einem 1-halogenierten Gibberellin mit 19—»10-Lactonring umgesetzt. Zur Darstellung der 1 -Chlor-gibbereMine wird insbesondere N-Chlorsuccinimid, für die 1 -Brom-gibberelline N-Brom-succinimid eingesetzt. Als Ausgangsstoffe sind ent-3a,13-Dihydroxy-20-nor-gibbereila-1(10),16-dien-7,19-disäure, deren'O-Acylderivate oder deren 7-Methylester geeignet. Sie werden auf.bekannte Weise aus GA₃ hergestellt (vgl. Y. HSÜ, N-. TAKAHASHI, K. MIYAO, A. KAWARADA, H. KITAMURA,

S. TAMURA, Y. SUMIKI, Agric. Biol. Chem. (Tokyo) 25; 865 (1961); Ph. D. HUNG, Dissertation 1974, Institut für Biochemie der Pflanzen Halle, AdW der DDR).

Weitere einsetzbare Gibberellin-Derivate mitA'f^'-ig-Säure-Strukturmerkmai sind solche, die durch Hydrierung von GA₇, GA₃₀, GA₃₂ und GA₉J bzw. deren 7-Estern zugänglich sind. 1-halogenierte Gibberelline werden in guten Ausbeuten erhalten, wenn man die Umsetzung unter guter Durchmischung der Komponenten, wie Rühren oder Schütteln, und bei Raumtemperatur durchführt.

Die Isolierung der hergestellten 1-halogenierten Gibberelline erfolgt nach bekannten Methoden. Beispielsweise wird nach Abdestillieren der organischen Lösungsmittel der Rückstand mit verd. Salzsäure versetzt und mit einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise Essigsäureethylester, extrahiert. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels wird das Reaktionsprodukt durch Chromatographie gereinigt. Nebenprodukte wurden nicht gefunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Einführung von Chlor bzw. Brom in die 1-Position des Gibberellinmoleküis unter Erhalt der für die biologische Wirkung essentiellen funktioneilen Gruppen. Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen besitzen infolge ihrer modifizierten Struktur eine veränderte Gibbereilinwirksamkeit. Dadurch sind sie sowohl für die praktische Anwendung im Bereich pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsreguiatoren als auch für die biochemische Forschung von Interesse.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.