PL211934B1

PL211934B1 - New compound of 2-hydroxy-9-oxabicyclo[4.3.0]nonan-8-on and the manner of obtaining it

Info

Publication number: PL211934B1
Application number: PL387386A
Authority: PL
Inventors: Witold Gładkowski; Marcelina Bąk; Małgorzata Grabarczyk; Czesław Wawrzeńczyk
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2012-07-31
Also published as: PL387386A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy związek 2-hydroksy-9-oksabicykIo[4.3.0]nonan-8-on o wzorze 2, przedstawionym na rysunku i sposób jego otrzymywania.The subject of the invention is a new 2-hydroxy-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one compound of formula 2, shown in the drawing, and the method of its preparation.

Związek ten ma potencjalną aktywność deterentną wobec owadów będących szkodnikami surowców żjrwnościowych. Może znaleźć zastosowanie w przemyśle rolno-spożywczym.This compound has a potential detecting activity against insects that are pests of the prey. It can be used in the agri-food industry.

Znany jest sposób wytwarzania bicyklicznych δ-hydroksy-Y-laktonów, z izoforonu, dimedonu i 5-metylo-1,3-cykloheksanodionu (C. Wawrzeńczyk, M. Grabarczyk, A. Białońska, Z. Ciunik: Lactones. Part 16: Lactonization of Y^-epoxy esters with p-toluenosulfonic acid monohydrate, Tetrahedron, 2003, vol. 59, ss. 6595-6601), wykazujących aktywność deterentów pokarmowych wobec chrząszczy wołka zbożowego, osobników dorosłych pleśniakowca lśniącego oraz mszycy brzoskwiniowo-ziemniaczanej (C. Wawrzeńczyk, M. Grabarczyk, A. Szumny, B. Gabryś, K. Dancewicz, J. Nawrot, A. Prądzyńska, A. Halarewicz-Pacan: Lactones 19. Synthesis and antifeedant activity of lactones witch metyl-, dimethyl- and trimethylocyclohexanone system, Chemistry for Agriculture, (ed. By H. Górecki, Z. Dobrzański and P. Kafarski), Czech-Pol Trade, Wrocław, 2003, vol. 4, ss. 117-129); (M. Szczepanik, M. Grabarczyk, A. Szumny, C Wawrzeńczyk: Feeding deterrent activity of lactones with diand trimethylcyclohexane system against lesser mealworm, Alphitobius diaperinus Panzer and Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say, J. Plant Protect. Res., 2003, vol. 43, ss. 87-96).There is a known method of producing bicyclic δ-hydroxy-Y-lactones from isophorone, dimedone and 5-methyl-1,3-cyclohexanedione (C. Wawrzeńczyk, M. Grabarczyk, A. Białońska, Z. Ciunik: Lactones. Part 16: Lactonization. of Y ^ -epoxy esters with p-toluenesulfonic acid monohydrate, Tetrahedron, 2003, vol. 59, pp. 6595-6601), showing the activity of food detectors against weevil beetles, adult mosses and peach-potato aphids (C. Wawrzeńczyk , M. Grabarczyk, A. Szumny, B. Gabryś, K. Dancewicz, J. Nawrot, A. Prądzyńska, A. Halarewicz-Pacan: Lactones 19. Synthesis and antifeedant activity of lactones witch methyl-, dimethyl- and trimethylocyclohexanone system, Chemistry for Agriculture, (ed. By H. Górecki, Z. Dobrzański and P. Kafarski), Czech-Pol Trade, Wrocław, 2003, vol. 4, pp. 117-129); (M. Szczepanik, M. Grabarczyk, A. Szumny, C Wawrzeńczyk: Feeding deterrent activity of lactones with diand trimethylcyclohexane system against lesser mealworm, Alphitobius diaperinus Panzer and Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say, J. Plant Protect. Res., 2003 , vol. 43, pp. 87-96).

Bicykliczne hydroksylaktony z układem alkilopodstawionego cykloheksanu można otrzymać na drodze mikrobiologicznej hydroksylacji nasyconych laktonów (W. Gładkowski, M. Grabarczyk, K. Wińska, A. Białońska, Z. Ciunik, C Wawrzeńczyk: Lactones 27. Transformations of γ-lactones fused to dimethylcyclohexane system in Absidia cylindrospora cultures, J. Mol. Catal. B: Enzym., 2006, vol. 39, ss. 31-39). Brak jest doniesień literaturowych o otrzymywaniu takich hydroksylaktonów na drodze mikrobiologicznej dehalogenacji jodolaktonów.Bicyclic hydroxylactones with the alkyl-substituted cyclohexane system can be obtained by microbial hydroxylation of saturated lactones (W. Gładkowski, M. Grabarczyk, K. Wińska, A. Białońska, Z. Ciunik, C Wawrzeńczyk: Lactones 27. Transformations of γ-lactones fused to dimethylcyclohexane system in Absidia cylindrospora cultures, J. Mol. Catal. B: Enzym., 2006, vol. 39, pp. 31-39). There are no reports in the literature on the preparation of such hydroxylactones by microbial dehalogenation of iodolactones.

Istotą wynalazku jest nowy związek 2-hydroksy-9-oksabicyklo[4.3.0]nonan-8-on, o wzorze 2.The essence of the invention is the novel 2-hydroxy-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one compound of formula 2.

Sposób, według wynalazku, polega na tym, że 2-jodo-9-oksabicyklo-[4.3.0]nonan-8-on poddaje się dehalogenacji za pomocą systemu enzymatycznego szczepu grzyba Absidia cylindrospora.The method according to the invention consists in dehalogenating 2-iodo-9-oxabicyclo- [4.3.0] nonan-8-one with the enzyme system of the fungal strain Absidia cylindrospora.

Korzystne jest, gdy proces prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy ciągłym mieszaniu reagentów, w temperaturze 291 - 303 K.It is advantageous if the process is carried out in an aqueous strain culture with continuous mixing of the reactants at a temperature of 291-303 K.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach grzyba Absidia cylindrospora, z 2-jodo-9-oksabicyklo[4.3.0]nonan-8-onu otrzymuje się hydroksylakton, o wzorze 2. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu przez ekstrakcję chlorkiem metylenu.By following the invention, the hydroxylactone of formula 2 is obtained from 2-iodo-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one as a result of the enzyme system contained in the cells of the fungus Absidia cylindrospora. from the aqueous culture of the microorganism by extraction with methylene chloride.

Zasadniczą zaletą metody wytwarzania wspomnianego hydroksylaktonu jest to, że otrzymuje się go w łagodnych warunkach, jako jedyny produkt mikrobiologicznej dehalogenacji 2-jodo-9-oksabicyklo[4.3.0]nonan-8-onu, z 18% wydajnością.The main advantage of the method of producing said hydroxylactone is that it is obtained under mild conditions as the only product of microbial dehalogenation of 2-iodo-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one with 18% yield.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.

P r z y k ł a d. Do 12 kolb Erlenmayera o pojemności 300 cm³, w których znajduje się po 50 cm³sterylnej pożywki, zawierającej: 3% glukozy i 1% aminobaku wprowadza się szczep Absidia cylindrospora. Po czterech dniach wzrostu grzyba do kolbek dodaje się 240 mg 2-jodo-9-oksabicy₃ klo[4.3.0]nonan-8-onu, o wzorze 1, rozpuszczonego w 12 cm³ acetonu. Transformację prowadzi się, w temperaturze około 295K, przy ciągłym wstrząsaniu, przez 2 dni. Następnie roztwór potransformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie chlorkiem metylenu, ekstrakt suszy bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymany surowy produkt wraz z metabolitami szczepu grzyba, oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym, używając jako eluentu mieszaniny heksan-aceton, w stosunku objętościowym 4:1. Na tej drodze otrzymuje się 25 mg (18% wydajności teoretycznej) 2-hydroksy-9-oksabicyklo[4.3.0]nonan-8-onu w postaci oleistej cieczy.Example: The Absidia cylindrospora strain is introduced into 12 Erlenmayer flasks with a capacity of 300 cm ³ , each containing 50 cm ^{3 of} sterile medium containing: 3% glucose and 1% aminobac. After four days of growth of the fungus, 240 mg of 2-iodo-9-oxabic- ₃ clo [4.3.0] nonan-8-one, of formula 1, dissolved in 12 cm ^{3 of} acetone, were added to the flasks. The transformation is carried out at about 295K with continuous shaking for 2 days. Then the post-transformation solution was extracted three times with methylene chloride, the extract was dried with anhydrous magnesium sulfate and the solvent was evaporated. The obtained crude product, together with the metabolites of the fungus strain, is purified by chromatography on silica gel using a hexane-acetone mixture in a 4: 1 volume ratio as the eluent. In this way, 25 mg (18% of theory) of 2-hydroxy-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one are obtained in the form of an oily liquid.

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektroskopowymi:The obtained product is characterized by the following spectroscopic data:

¹H NMR (CDCI3), δ: 1.14-1.37 (dwa m, 2H, jeden z CH2-5 i jeden z CH2-4), 1.49-1.83 (cztery m, 4H, CH2-3, jeden z CH2-5 i jeden z CH2-4), 2.37 (dd, J=16.5 i 3.0 Hz, 1H, jeden z CH2-7), 2.51 (m, 1H, H-6), 2.62 (dd, J=16.5 i 6.6 Hz, 1H, jeden z CH2-7), 3.80 (m, 1H, H-2), 4.54 (m, 1H, H-1) ¹³C NMR (CDCI3), δ: 20.12 (C-4), 26.21 (C-5), 28.75 (C-3), 35.30 (C-6), 37.18 (C-7), 69.27 (C-2), 81.16 (C-1), 176.70 (C-8), ¹ H NMR (CDCl3), δ: 1.14-1.37 (two m, 2H, CH2-5 one and one CH2-4), 1.49-1.83 (four m, 4H, CH2-3, CH2-5, and one of the one of CH2-4), 2.37 (dd, J = 16.5 and 3.0 Hz, 1H, one of CH2-7), 2.51 (m, 1H, H-6), 2.62 (dd, J = 16.5 and 6.6 Hz, 1H , one of CH2-7), 3.80 (m, 1H, H-2), 4.54 (m, 1H, H-1) ¹³ C NMR (CDCl3), δ: 20.12 (C-4), 26.21 (C-5 ), 28.75 (C-3), 35.30 (C-6), 37.18 (C-7), 69.27 (C-2), 81.16 (C-1), 176.70 (C-8),

IR(film, cm^-1): 3412 (s), 2931 (s), 1764 (s), 1178 (m).IR (movie, cm ^-1 ): 3412 (s), 2931 (s), 1764 (s), 1178 (m).

Claims

1. New 2-hydroxy-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one compound of formula 2.

2. A method for the preparation of 2-hydroxy-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one, of formula 2, characterized in that 2-iodo-9-oxabicyclo [4.3.0] nonan-8-one is subjected to dehalogenation with the enzyme system of the fungus Absidia cylindrospora.

3. The method according to p. A process according to claim 2, characterized in that the transformation process is carried out with an aqueous culture of the strain under constant stirring.

4. The method according to p. 2, characterized in that the transformation process is carried out at a temperature of 291-303 K.