PL191357B1

PL191357B1 - Nowy spirolakton terpenoidowy i sposób wytwarzania nowego spirolaktonu terpenoidowego

Info

Publication number: PL191357B1
Application number: PL324948A
Authority: PL
Inventors: Czesław Wawrzeńczyk; Edyta Paruch; Jan Nawrot
Original assignee: Akad Rolnicza
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2006-05-31
Also published as: PL324948A1

Abstract

1. Nowy spirolakton terpenoidowy o wzorze 1. 2. Sposób wytwarzania nowego spirolaktonu terpenoidowego o wzorze 1, znamienny tym, że mieszaninę znanych izokarweoli 2R,4R i 2S,4R albo 2R,4S i 2S,4S poddaje się przegrupowaniu Claisena metodą ortooctanową do estru etylowego odpowiednio kwasu (4R)- albo (4S)-3-[4-(1-metylo-etenylo)-1-cykloheksen-1-ylo]propanowego, po czym utworzony ester poddaje się hydrolizie, za pomocą alkoholowego roztworu wodorotlenku potasu, do kwasu o konfiguracji (4R) albo (4S), który następnie poddaje się jodolaktonizacji jodem w roztworze jodku potasu w warunkach zasadowych, do jodolaktonu o konfiguracji 5R,6S,8R albo 5S,6R,8S, który w ostatnim etapie syntezy redukuje się za pomocą wodorku tri-n-butylocynowego do 8-(1-metyloetenylo)- -1-oksaspiro[4.5]dekan-2-onu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy spirolakton terpenoidowy i sposób wytwarzania nowego spirolaktonu terpenoidowego o wzorze 1.

Znane dotąd związki o aktywności deterentów pokarmowych (antyfidantów), w stosunku do owadów, są pochodzenia roślinnego. Spośród nich jedynie azadirachtyna, pozyskiwana na drodze ekstrakcji z miodli indyjskiej (Azadirachta indica), jest dostępna na rynku. Wysokie koszty pozyskiwania i oczyszczania naturalnych antyfidantów, w tym azadirachtyny, jak również skomplikowana ich synteza, stanowią barierę w ich szerszym praktycznym wykorzystaniu. Większe szansę na praktyczne zastosowanie mogą mieć deterenty pokarmowe otrzymywane na drodze syntezy chemicznej.

Istotą wynalazku jest nowy spirolakton terpenoidowy o wzorze 1.

Sposób według wynalazku polega na tym, że mieszaninę znanych izokarweoli 2R,4R i 2S,4R albo 2R,4S i 2S,4S poddaje się przegrupowaniu Claisena metodą ortooctanową do estru etylowego odpowiednio kwasu (4R)- albo (4S)-3-[4-(1-metyloetenylo)-1-cykloheksen-1-ylo]propanowego. Tak uzyskany ester poddaje się hydrolizie, za pomocą alkoholowego roztworu wodorotlenku potasu, do kwasu o konfiguracji (4R) albo (4S), który następnie poddaje się jodolaktonizacji jodem w roztworze jodku potasu w warunkach zasadowych, do jodolaktonu o konfiguracji 5R,6S,8R albo 5S,6R,8S, który w ostatnim etapie syntezy redukuje się za pomocą wodorku tri-n-butylocynowego do 8-(1-metyloetenylo)-1-oksaspiro[4.5]dekan-2-onu.

Korzystnie jest, gdy przegrupowanie Claisena prowadzi się z ortooctanem etylu.

Spirolakton, będący przedmiotem wynalazku, ogranicza żerowanie larw Trojszyka ulca (Tribolium confusum) i może być stosowany w magazynach zbożowych do ochrony ziarna przed tym szkodnikiem.

Wyniki testów biologicznych przeprowadzonych według metody opisanej przez J. Nawrota, E. Błoszyk, J. Harmatha, L. Navotnego, B. Drożdża (Acta Entomol. Bohemoslov., vol. 83, ss. 327-335, 1986) są następujące:

współczynnik względny 76,2, współczynnik absolutny 65,9, współczynnik sumaryczny 142,1.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania, w których opisano sposób otrzymywania spirolaktonu terpenoidowego oraz podano jego właściwości fizyczne i spektroskopowe, przy czym w przykładzie 1 opisano wykonanie syntezy z diasteroizomerycznych 2R,4R i 2S,4R izokarweoli, a w drugim -z 2R,4S i 2S,4S izokarweoli.

Przykład 1

Mieszaninę złożoną z: 3,1 g (0,02 mola) 2R,4R (50%) i 2S,4R (50%) izokarweoli, 9,5 cm (0,11 mola) ortooctanu etylu i dwóch kropli kwasu propionowego, ogrzewa się przez 10 godzin w temperaturze 138°C, z jednoczesnym oddestylowywaniem tworzącego się w reakcji etanolu. Nadmiar ortooctanu oddestylowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem, a surowy produkt oczyszcza się za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę heksanu z octanem etylu, w stosunku 18:0,5.

W ten sposób otrzymuje się 3,9 g (0,07 mola) (+)estru etylowego kwasu (4R)-3-[4-(1-metylo20 etenylo)-1-cykloheksan-1-ylo]propanowego, [a]D = +65,5°, (c 5,8; aceton), co stanowi 86% wydajności teoretycznej. Tak otrzymany ester rozpuszcza się w etanolowym roztworze wodorotlenku potasu (1,8 g wodorotlenku potasu w 50 cm etanolu). Mieszaninę ogrzewa się do wrzenia pod chłodnicą zwrotną przez dwie godziny, a następnie oddestylowuje się alkohol pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymaną sól rozpuszcza się w wodzie, przemywa eterem etylowym, po czym dodaje się 0,01 molowego roztworu kwasu solnego, aż do uzyskania kwaśnego odczynu. Produkt ekstrahuje się eterem etylowym. Uzyskany roztwór eterowy przemywa się solanką i suszy bezwodnym siarczanem magnezu. Po odparowaniu rozpuszczalnika uzyskuje się 3,3 g (wydajność 90%) kwasu (+)-(4R)-3-[4-(1-me20 tyloetenylo)-1-cykloheksen-1-ylo]propanowego, [α]· = +60,5° (c 6,3, aceton). Następnie 3,3 g (0,17 mola) roztworu surowego kwasu w 50 cm eteru etylowego, dodaje się do 50 cm 0,5 molowego wodnego roztworu wodorowęglanu sodu i całość miesza się w temperaturze pokojowej przez 30 minut, po czym ogrzewa do wrzenia. Do wrzącej mieszaniny dodaje się kroplami 65 cm wodnego roztworu jodu (8,6 g; 0,024 mola) w jodku potasu (16,0 g; 0,1 mola), anastępnie całość miesza się intensywnie w temperaturze wrzenia przez 5 godzin. Po ochłodzeniu mieszaninę rozcieńcza się 200 cm eteru etylowego. Roztwór eterowy oddziela się i przemywa nasyconymi roztworami: tiosiarczanu sodu

PL 191 357 B1 i wodorowęglanu sodu oraz solanką, po czym suszy się bezwodnym siarczanem magnezu. Uzyskany, po odparowaniu rozpuszczalnika, surowy jodolakton poddaje się krystalizacji z heksanu. Otrzymuje się

4,4 g (+)-(5R,6S,8R)-6-jodo-8-(1-metyloetenylo)-1-oksaspiro[4.5]-dekan-2-onu o temperaturze topnienia 78,5 -81,0°C i [a]D²⁰ = +125,6° (c 6,3; aceton), co stanowi 81% wydajności teoretycznej. W ostatnim etapie do 4,4 g (0,014 mola) jodolaktonu, rozpuszczonego w 10 cm bezwodnego benzenu, dodaje się 8,15 g (0,028 mola) wodorku tri-n-butylocynowego i całość miesza się, w temperaturze pokojowej i w atmosferze azotu, przez 48 godzin. Czysty produkt izoluje się z mieszaniny za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, stosując jako eluent mieszaninę heksanu z octanem etylu, w stosunku 9:1. Otrzymuje się 2,5 g (wydajność 95%) końcowego produktu 8-(1-metyloetenylo)-1-oksaspiro[4.5]dekan-2-onu. Wydajność całej, czteroetapowej syntezy wynosi 63% wydajności teoretycznej. Właściwości fizyczne i spektroskopowe otrzymanego związku są następujące:

temperatura topnienia: 32-33°C;

¹H NMR (300 MHz, CDCis) d: 1,73 (s, 3H, 13-CH3); 2,00 (t, J = 8,4 Hz, 2H, 4-CH2); 2,60 (t, J = 8,4 Hz, 3-CH2), 4,71 (m, 2H, =CH2);

IR (cm^-1): 3100 (w), 1780 (s), 1652 (m), 1448 (m), 1208 (s), 1128 (s), 896 (s).

Przykład 2

Postępuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym,że z 2,8 g (0,018 mola) mieszaniny 2R,4S i 2S,4S izokarweoli w przegrupowaniu Claisena otrzymuje się 3,4 g (wydajność 83%) (-)-(4S)-3-[4-(120

-metyloetenylo)-1-cykloheksen-1-ylo]propionianu etylu, [α]· = -60,1° (c 4,5; aceton), który w wyniku hydrolizy przekształca się w (-)-kwas. [α]· = - 61,8° (c 1,4; aceton). Uzyskuje się 2,8 g tego związku, co stanowi 95% wydajności teoretycznej. Następnie kwas ten poddaje się laktonizacji do (-)-jodo20 laktonu. Uzyskuje się 3,5 g, (wydajność 75%) jodolaktonu, [α]· =-131,1° (c 6,4; aceton), który redukuje się wodorkiem tri-n-butylocynowym, do tego samego laktonu co w przykładzie 1.

Uzyskuje się 2,0 g 8-(1-metyloetenylo-1-oksaspiro[4.5]dekan-2-onu (wydajność 95%).

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Nowy spirolakton terpenoidowy o wzorze1.
2. Sposób wytwarzania nowego spirolaktonu terpenoidowego o wzorze 1, znamienny tym, że mieszaninę znanych izokarweoli 2R,4R i 2S,4R albo 2R,4S i 2S,4S poddaje się przegrupowaniu Claisena metodą ortooctanową do estru etylowego odpowiednio kwasu (4R)-albo (4S)-3-[4-(1-metyloetenylo)-1-cykloheksen-1-ylo]propanowego, po czym utworzony ester poddaje się hydrolizie, za pomocą alkoholowego roztworu wodorotlenku potasu, do kwasu o konfiguracji (4R) albo (4S), który następnie poddaje się jodolaktonizacji jodem w roztworze jodku potasu w warunkach zasadowych, do jodolaktonu o konfiguracji 5R,6S,8R albo 5S,6R,8S, który w ostatnim etapie syntezy redukuje się za pomocą wodorku tri-n-butylocynowego do 8-(1-metyloetenylo)-1-oksaspiro[4.5]dekan-2-onu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przegrupowanie Claisena prowadzi się z ortooctanem etylu.