DD273638A1 - Verfahren zur herstellung von brassinosteroidanaloga von spirostanen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Brassinosteroidanaloga von Spirostanen. Erfindungsgemaess wird ein (25R)-3a,5-Cyclospirostan-6-on mit einer anorganischen oder organischen Saeure zum (25R)-5a-Spirost-2-en-6-on umgelagert und dieses mit OsO4 oder Pb(CH3COO)4 zu einem 2a,3a-Diol hydroxyliert. Nach Acetylierung mit Essigsaeureanhydrid in Gegenwart einer organischen Stickstoffbase zum 2a,3a-Diacetat wird nach Bayer-Villiger mit einer organischen Peroxysaeure in einem inerten Loesungsmittel zu einer Verbindung der allgemeinen Formel V oxidiert und diese unter alkalischen Bedingungen und nachfolgender Behandlung mit verduennter Mineralsaeure zur entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel VI umgesetzt. Unter den erfindungsgemaess hergestellten neuen Verbindungen befinden sich solche, die wachstumsregulatorische und/oder Antiecdyson-Eigenschaften besitzen. Formel
Description
Hierzu 1 Seite Formeln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Brassinosteroidanaloga von Spirostanen. Dio neuen Verbindungen der allgemeinen Formel Vl weisen die für Brassinolid charakteristischen A/B-Ring-Strukturmerkmale auf.
Die Erfindung ist für die Land-, Garten- und Forstwirtschaft von Interesse, wo erfindungsgemäß hergestellte Verbindungen der allgemeinen Formel III und Vl z. B. als Pflanzenwachstumsregulatoren Anwendung finden können. Die Verbindungen dienen außerdem als Ausgangsstoffe zur Synthese weiterer strukturmodifizierter Brassinosteroido.
Brassinosteroide sind eine Gruppe natürlicher Phytoeffektoren. Als erster Vertreter wurde 1979 Brassinolid aus Rapspollen isoliert (H.D.Grove, G.F.Spencer, W.K. Rohwedder, N.Mandava, J.F.Worley, J.D.Warthen Jr., G.L.Steffens, J.L.Flippen-Anderson, J. C. Cook Jr., Nature 281,216 [1979]). Für natürlich vorkommende Brassinosteroide sind eine Reihe von Synthesewegen ausgearbeitet worden. Weiterhin wurden zahlreiche Strukturanaloga synthetisiert und untersucht, die z.T. eine beträchtliche biologische Aktivität besitzen (S.Takatsuto, N. Yazawa, N.lkekawa, T.Takematsu, Y.Takeuchi, H. Koguchi, Phytochemistry22,2437[1983];G.Adam,V.Marquardt,Phytochemistry25,1787[1986];G.Adam,V.Marquardt,Z.Chem.27,41 11987]).
Darunter befindet sich auch eine Reihe von Strukturtypen mit modifizierter Seitenkette, ζ. B. Analoga mit Ether-, Carboxy-, Esteroder Amidseitenkette (M. Kerb, U.Eder, H.Kraehmer, DE-Patent 3305747 [1983]; V.derny, M.Strnad, M.Kaminek, Collect. Czechoslov. Chem. Commun. 51,687 [1986]). Jedoch ist bisher noch kein Verfahren bekannt, das zu Brassinosteroidanaloga von Spirostanen führt.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, neue biologisch aktive Brassinosteroidanaloga für die Land-, Garten- und Forstwirtschaft bereitzustellen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Brassinosteroidanaloga von Spirostanen.
Erfindungsf" maß wird ein (25R)-3a,5-Cyclospirostan-6-on der allgemeinen Formel I in einem aprotischen Lösungsmittel mit einer wasserfreien anorganischen oder organischen Säure, wie p-Toluolsulfonsäure, bevorzugt aber mit Pyridin HBr, bei Temperaturen zwischen 5O0C und der Siedetemperatur des Lösungsmittels unter Inertgas zu einem (25 R)-5a-Spirost-2-en-6-on der allgemeinen Formel Il umgelagert. Die Verbindung der allgemeinen Formel Il wird mit OsO4 oder Pb(CH3COO)4, vorzugsweise katalytischen Mengen OsO4 in Gegenwart tertiäror Amin-N-oxide, wie z. B. N-Methyl-morpholin-N-oxid, unter Inertgas zu einem 2a,3a-Diol der allgemeinen Formel III hydroxyliert. Nach Acetylierung mit Essigsäuresnliydrid in Gegenwart einer organischen Stickstoffbase, wie z. B. Pyridin oder Triethylamin, zum 2a,3a-Diacetat der allgemeinen Forme! IV wird eine Bayer-Villiger-Oxidation durchgeführt. Dabei wird das 2a,3a-Diacetat der allgemeinen Formol IV in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise in Methylenchlorid, unter Argon mit organischen Peroxysäuren, Trif luorperoxyessigsäure in Gegenwart einer Pufferlösung, wie wäßriger Na2HPO4-Lösung, oder m-Chlorperoxybenzoesäure unter Ausschluß von Wasser innerhalb des Temperaturintervalls von -780C bis zur Siedetemperatur des Lösungsmittels unter oxidativer Ringerweiterung zu einer Verbindung der allgemeinen Formel V umgesetzt. Entacetylierung der Verbindungen der allgemeinen Formel V unter alkalischen Bedingungen, im allgemeinen mit alkoholischer KOH- oder NaOH-Lösung, und nachfolgende Behandlung mit verdünnter Mineralsäure führt zur entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel Vl.
In den allgemeinen Formeln bedeuten R1 und R2 unabhängig voneinander H oder OR, wobei in den allgemeinen Formeln I bis III R für H oder Acetyl und R3 für H, in den allgemeinen Formeln IV und V R und R3 für Acetyl und in der allgemeinen Formel Vl R und R3 für H stehen.
Die Ausgangsverbindungen für die erfindungsgemäße Herstellung der Brassinosteroidanaloga von Spirostanen sind nach bekannten Verfahren (vgl. z. B. L. F. Fieser, M. Fieser, Steroide, Vorlag Chemie Weinheim 1961, S. 346) aus Diosgenin oder im C/D-Ring zusätzlich hydroxyiierten (25R)-Spirostanen, z.B. Isochiapagenin und Bahamgenin, zugänglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht erstmalig die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formeln Il bis Vl.
Unter ihnen befinden sich solche, die wanhstumsregulatorische und Antiecdyson-Eigentchaften besitzen.
Die Erfindung wird nachstehend durch Ausführungsbeispiele erläutert:
Ausführungsbeispiele
(25R)-5a-Splrost-2-en-6:on:
412 mg (1 mmol) (25R)-3a,5-Cyclospirostan-6-on (I: R'=R2=H) in 5ml Dimethylformamid werden mit 240mg (1,5mmol) Pyridinhydrobromid versetzt und unter Argon 3 h am Rückfluß erhitzt. Das auf Raumtemperatur abgekühlte ReaWonsgemisch wird mit Wasser versetzt, der Niederschlag abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Das Rohprodukt wird säulenchromatographiscli an Kieselgel Merck 60 gereinigt. Elution mit Hexan: Chloroform = 8:2 v/v ergibt 310mg (75%) (25R)-5u-Spirost-2-en-6-on (II: R'=R?=H) als Nadeln (aus Chloroform/Hexan) vom Schmp. 198-2040C und [α]2,5 = -^4,4° (c 1,65, Dioxan).
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(25R)-2ci,3a-Dihydroxy-5a-spirostan-6-on:
412mg (1 mmol) (25R)-5a-Spirost-2-en-6-on (II: R'=R2=H) in 30ml Aceton werden mit 30mg OsO4 in 2ml t-Butanol und nachfolgend mit 500 mg N-Methyl morpholin-N-oxid in 2 ml Wasser versetzt und unter Argon 10h gerührt. Das organische Lösungsmittel wird abgesaugt, der Überschuß an OsO4 durch Zugabe von wäßriger NaHSO3-Lösung zerstört und anschließend erschöpfend mit Chloroform extrahiert. Die Chloroformphase wird mit verd. Salzsäure gewaschen, mit Kaliumcarbonat neutralisiert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Rohprodukt wird mit Kieselgel Merck 60 säulenchromatographisch gereinigt. Elution mit Hexan: Chloroform = 2:8 v/v ergibt 310mg (69%) (25R)-2a,3a-Dihydroxy-5a-spirostan-6-on (III:
r'=r2=r3=H) als Rhomben vom Schmp. 224-2250C und [α]?)5 = -56,4° (c 1,14, Dioxan).
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IR(Nujol): ^n,,,, 3300-3400,1710,920,890 cm-1.
(25R)-2a,3a-Diacetoxy-5ci-spirostan-6-on:
446mg (1 mmol) (25R)-2a,3a-Dihydroxy-5a-spirostan-6-on (III: R'=R2=R3=H) in 5ml Pyridin werden mit 5ml Essigsäureanhydrid versetzt. Nach 3 h Stehen bei Raumtemperatur wird das Reaktionsprodukt in Eiswassergegossen, der Niederschlag filriert, mehrmals mit Wasser gewaschen und getrocknet. Umkristallisation aus Chloroform/Hexan liefert 510 mg (91 %) (25R)-2a,3a-Diacetoxy-5a-spirostan-6-on: (IV: R'=R2=H; R3=CH3CO) als Prismen vom Schmp. 2650C und [α]2)5 = -58,1" (c 1,45, Dioxan).
EA-MS (7-16eV): m/z 530 (M+); IR (Nujol): t?mix 1750,1740,1705,920,890cm"1.
(25R)-2a,3a-Diacetoxy-6,7-seco-5a-splrostano-6,7-lacton:
530mg (1 mmol) (25R)-2a,3a-Diacetoxy-5a-spirostan-6-op. (IV: R'=R- =H; R3=CH3CO) in 20ml abs. Chloroform oder Methylenchlorid werden mit 250mg (1,4mmol) m-Chlorperoxybenzo&'säure versetzt und 14 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Lösungsmittel wird abgesaugt und das erhaltene Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel Merck 60 gereinigt.
Elution mit Benzin: Chloroform = 6:4 v/v ergibt 410mg (75%) ^BR^a.Sa-Diacetoxy-f* 7-seco-5a-spirostano-6,7-lacton (V:
R'=R2=H; R3=CH3CO) als Blättchen (aus Chloroform/Hexan) vom Schmp. 275-28O0C und [a]g6 = -40,5° (c 1,40, Dioxan).
EA-MS (7-16eV): m/z487 (M+-59); IR (Nujol):^n,,* 1745,1735,1725,920,890cm"1.
(25R)-2a,3a-Dlhydroxy-e,7-teco-5a-*plrott«no-6,7-l«cton:
546mg (1 mmol) (25R)-2a,3a-Diacetoxy-6,7-8eco-5a-spirostano-e,7-lacton (V: R'=R2=H; R3=CH3CO) in 50ml Methanol werden mit 1 g NaOH in 3 ml Wasser versetzt und 3h am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird mit verdünnter HCI angesäuert, 3h bei Raumtemperatur gerührt, mit NaHCO3 neutralisiert und mit Chloroform extrahiert. Nach Trocknung über Natriumsulfat wird das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Durch Kristallisation aus Chloroform/Hexan werden 370mg (80%) (25R)-2a,3a-
Dihydroxy-ej-seco-Sa-spirostano-ej-lacton (Vl: R'=R2=R3=H) als Blättchen vom Schmp. 285°C (Zers.) und [a]o6 = -17,0° (c
1,05, Dioxan) erhalten.
IEA-MS (7-16eV): m/z462 (M+); IR (Nujol): Vn,,,3200-3400,1740,920,890cm"1.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Brassinosterroidanaloga von Spirostanen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein (25R)-3c,5-Cyclospirostan-6-on der allgemeinen Formel I in einem aprotischen Lösungsmittel mit einer wasserfreien Säure unter Inertgas und Erwärmen zu einem (25R)-5a-Spirost-2-en-6-on der allgemeinen Formel Il umlagert, dieses mit OsO4 oder Pb(CH3COO)4 unter Inertgas zum entsprechenden 2a,3a-Diol der allgemeinen Formel III hydroxyliert, nach Acetylierung mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart einer organischen Stickstoff base zum 2a,3a-Diacetat der allgemeinen Formel IV durch Bayer-Villiger-Oxidation unter oxidativer Ringerweiterung zu einer Verbindung der allgemeinen Formel V umsetzt und diese durch Entacetylierung unter alkalischen Bedingungen und nachfolgende Behandlung mit verdünnter Mineralsäure in die entsprechende Verbindung der allgemeinen Formel Vl überführt, wobei in den allgemeinen Formeln R1 und R2 unabhängig voneinander für H oder OR, in den allgemeinen Formeln I bis III R für H oder Acetyl und R3 für H, in den allgemeinen Formeln IV und V R und R3 für Acetyl und in der allgemeinen Formel Vl R und R3 für H stehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Umlagerung des (25 R)-3a-5-Cyclospirostan-6-ons der allgemeinen Formel I zum entsprechenden (25 R)-5a-Spirost-2-en-6-on der allgemeinen Formel Il als wasserfreie Säure Pyridin · HBr verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Hydroxylierung des (25 R)-5a-Spirost-2-en-6-ons der allgemeinen Formel Il zum 2a,3a-Diol der allgemeinen Formel ill katelytische Mengen OsO4 in Gegenwart tertiärer Amin-N-oxide einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bayer-Villiger-Oxidation des 2a,3a-Diacetats der allgemeinen Formel IV zu einer Verbindung der allgemeinen Formel V in einem inerten Lösungsmittel unter Argon mit organischen Peroxysäureri durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch A1 dadurch gekennzeichnet, daß man als organische Peroxysäure Trifluorperoxyessigsäure in Gegenwart einer Pufferlösung oder m-Chlorperoxybenzoesäure unter Ausschluß von Wasser verwendet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31741888A DD273638A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Verfahren zur herstellung von brassinosteroidanaloga von spirostanen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31741888A DD273638A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Verfahren zur herstellung von brassinosteroidanaloga von spirostanen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD273638A1 true DD273638A1 (de) | 1989-11-22 |
Family
ID=5600562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD31741888A DD273638A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Verfahren zur herstellung von brassinosteroidanaloga von spirostanen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD273638A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013780A1 (es) * | 1995-10-12 | 1997-04-17 | Francisco Coll Manchado | Polihidroxiespirostanonas como reguladores del crecimiento vegetal |
-
1988
- 1988-07-01 DD DD31741888A patent/DD273638A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013780A1 (es) * | 1995-10-12 | 1997-04-17 | Francisco Coll Manchado | Polihidroxiespirostanonas como reguladores del crecimiento vegetal |
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