CC BY
25
УДК 661.243 ’245
О. В. Андреева, А. В. Тютюгина, Ф. Р. Гариева
СИНТЕЗ СУЛЬФИТА НА ОСНОВЕ ДИТЕРПЕНОИДА ИЗОСТЕВИОЛА
Ключевые слова: дитерпеноиды, изостевиол, тионилхлорид, сульфиты.
Впервые синтезирован сульфит на основе природного дитерпеноида изостевиола взаимодействием продукта его восстановления - 16-гидрокси изостевиола - с тионилхлоридом.
Keywords: diterpenoids, isosteviol, thionyl chloride, sulfites.
For the first time sulfite on the basis of natural diterpenoid isosteviol by interaction of a product of its restoration - 16-hydroxy isosteviol - with thionyl chloride is synthesized.
Введение
Дитерпеноид изостевиол (1) (16-оксо-энда-бейеран-19-овая кислота), получаемый кислотным гидролизом суммы гликозидов, содержащихся в растении Б1еу1а геЬаыЛапа БвНвт [1] проявляет разноплановую биологическую активность - анти-гипертензивную, гипотензивную [2], антигипергли-кемическую, инсулинотропную, глюканостатиче-скую [3,4], является туберкулостатиком [5], препятствует коронарной [6] и церебральной [7] ишемии, а также росту раковых клеток [8]. Некоторые производные изостевиола проявляют противоопухолевую активность [9-11].
Сейчас производные изостевиола широко представлены более чем 10 классами соединений, среди них спирты, амиды, амины, эфиры, азомети-ны, гидразоны [12], галогенпроизводные, макроциклы и др. [13].
Представлялось интересным получить серосодержащие производные изостевиола, которые еще пока мало изучены. Органические сульфиты применяются в промышленности и сельском хозяйстве с начала XX века. Они широко используются, например, в качестве инсектицидов [14]. В последнее время органические сульфиты нашли применение в качестве добавок к электролитам литий-ионных батарей, исследования показывают перспективность использования их для увеличения мощности и улучшения проводимости электролитов [15]. Кроме того, диарил сульфиты и циклические ароматические сульфиты могут быть успешно использованы в качестве антиоксидантов и светостабилизаторов в промышленной переработке полимеров [16-18].
В литературе описано получение сульфитов реакцией тионилхлорида со стероидами [19-20], ароматическими (например, фенол) [21] и алифатическими (например, циклогексанол) [22] спиртами.
Экспериментальная часть
В настоящей работе нами впервые получен сульфит на основе природного дитерпеноида [23] изостевиола (Рис. 1). Изостевиол выделяли из коммерчески доступного пищевого подсластителя Sweeta кислотным гидролизом. Далее он был регио-селективно и стереоспецифично восстановлен боро-гидридом натрия [1] и введен в реакцию с эквимо-
лярным количеством тионилхлорида в растворе хлористого метилена при охлаждении.
Рис. 1 - Получение сульфита
После удаления растворителя и перекристаллизации остатка из смеси петролейный эфир- -этилацетат 5:1 был выделен кристаллический продукт с т. пл. 301-303 оС. Структура полученного соединения была подтверждена данными спектроскопии ЯМР, ИК-спектроскопии и масс-спектрометрии. В ИК-спектре исчезает полоса поглощения ОН группы в области 3400 см-1, и появляется полоса поглощения связи S-O при 1254 см-1. В спектре ЯМР 1Н сигнал протона при углеродном атоме С1б смещается из области 3.В м. д. в область слабых полей, причем проявляется в виде двух квартетов при
4.3 и 5.03 м.д. Также в спектре наблюдается удвоение сигналов метильных групп и сигнала протона при третьем углеродном атоме изостевиольного каркаса. Появление двух наборов сигналов можно объяснить образованием двух диастереомеров по атому серы. Известно, что в образовании связей в молекуле сульфитов участвуют три р-электрона атома серы, а, следовательно, атом серы сульфита имеет пирамидальную структуру. Согласно интегральным интенсивностям диастереомеры образовались в соотношении 1:1. Масс-спектр MALDI пере-кристаллизованного продукта содержал только пики ионов [M+Na]+ и [M+K]+. Отметим, что образование диастереомеров в реакции спиртов с тионилхло-ридом наблюдалось и ранее [24].
ИК спектры записаны на Фурье спектрометре Vector-22 фирмы Bruker в интервале 400-4000 см-1 . Масс-спектры матрично-
активированной лазерной десорбции/ионизации (MALDI) получены на времяпролетном масс-спектрометре Finnigan MALDI TOF Dynamo (США). Спектры ЯМР 1Н получены в CDCl3 на приборах Bruker Avance^00 и Bruker MSL-400.
Бис(энш-бейеран-16й-гидрокси)суль-фит. К раствору SOCi2 0.037 г (0.3 ммоль) в 20 мл сухого хлористого метилена при 0оС при перемешивании
прикапывали раствор 0.1 г (0.3 ммоль) спирта изо-стевиола в 20 мл сухого хлористого метилена. Смесь перемешивали 1 час при 0оС, а затем 24 ч при комнатной температуре. Затем реакционную смесь промывали водой, сушили сульфатом магния. Хлористый метилен отгоняли при пониженном давлении, остаток перекристаллизовывали из смеси пет-ролейный эфир: этилацетат 5:1. Продукт представляет собой бесцветные кристаллы с т.пл. 301-303 оС. Выход 0.057 г (57%). ИК спектр, v, см1: 1254 (O-S=O-O), 1696 (COOH), 3469 (COOH). Спектр ЯМР 1Н7 5, м. д.: 0.86 с, 0.87 c (3H, H20), 0.86 с, 0.93 c (3H, H), 1.22 с, 1.23 с (3H, H18), 2.05 м (1Н, Н3), 4.3 д. д.,
5.03 д. д. (1Н, H16, J 11.2, 4.6 Гц). Масс-спектр MALDI: m/z 709 [M+Na]+, m/z 726 [М+К]+ Найдено, %: С 71.8; Н 7.7; S 9.01. C40H62O7S. Вычислено, %: С 71.2; Н 7.63; S 8.94.
Литература
1 В.А.Альфонсов, Г.А.Бакалейник, А.Т.Губайдуллин,
В.Е.Катаев, Г.И.Ковыляева, А.И.Коновалов,
И.А.Литвинов, И.Ю.Стробыкина, С.И.Стробыкин // ЖОХ. 1998. Т. 68. Вып. 11. С. 1813-1821
2 J.Liu, et al., Acta Cardiolog. Sinica., 2001, 17 (3), 133
3 D. Xu, et al., Life Sciences, 2012, 90, 30
4 P.B.Jeppesen, et al., Phytomedicine, 2002, 9, 9
5 В.Е.Катаев и др., Хим. фарм. журнал, 2006, 40 (9), 12
6 Xu D, et al., Life Sciences, 2007, 80, 269
7 Deyi Xu, et al., Planta Med., 2008, 74, 816
8 M.Takasaki, et al., Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 600
9 L.-H.Lin, L.-W.Lee, S.-Y.Sheu, P.-Y.Lin, Chem. Pharm. Bull., 2004, 52
10 J.Li, D.Zhang, X.Wu, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2011, 21, 130
11 Y.Wu, et al., Bioor. Med. Chem. Lett., 2009, 19, 1818
12 Тютюгина, А.В. Исследование соединений изостевио-ла с гидразидом изоникотиновой кислоты. Синтез, строение и антитуберкулезная активность / Тютюгина
A.В., Андреева О.В., Гариева Ф.Р. // Вестник КГТУ-2012.-№12.- С.119-121
13 В.Е.Катаев, Р.Н.Хайбуллин, Р.Р.Шарипова,
И.Ю.Стробыкина Дитерпеноиды и гликозиды энт-
кауранового ряда: Выделение, свойства, химическая трансформация // Обзорный журнал по химии.- 2011.-Т. 1.- № 2.- С. 99-167
14 J. Agric. Food Chem., 1954, v. 2 №3, pp 140-142
15 Journal of Power Sources 158 (2006) 1373-1378.] [Journal of Power Sources 196 (2011) 776-783
16 Polymer Degradation and Stability 64 (1999) 115±126
17 Polymer Degradation and Stability 60 (1998) 385-391
18 Polymer Degradation and Stability 55 (1997) 209-216
19 Paul J. Daughenbaugh , James B. Allison, J. Am. Chem. Soc., 1929, 51 (12), pp 3665-3667
20 Acyl migration in steroids V. A. Petrow , O. Rosenheim and W. W. Starling J. Chem. Soc., 1943, 135-139
21 William E. Bissinger , Frederick E. Kung, J. Am. Chem. Soc., 1948, 70 (8), pp 2664-2666
22 L. P. Kyrides, J. Am. Chem. Soc., 1944, 66 (6), pp 10061007
23 Бабаев, В.М. Масс-спектрометрия изопреноидов /
B.М. Бабаев, Р.З. Мусин, В.И. Гаврилов // Вестник КГТУ.-2011.- Т.14.- №4.- С.12-17
24 M. K. Hargreaves, P. G. Modi and J. G. Pritchard Chem. Commun. (London), 1968, 1306-1307
© О. В. Андреева - канд. хим. наук, науч. сотр. лаб. фосфорсодержащих аналогов природных соединений ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, [email protected]; А. В. Тютюгина - магистрант КНИТУ; Ф. Р. Гариева - проф. каф. технологии основного органического и нефтехимического синтеза КНИТУ, [email protected].
