Цианэтилирование 3в-ацетилбетулина 41. Смесь 1 г (2.07 ммоль) соединения 41, 2.5 мл (37.63 ммоль) акрилонитрила, 0.2 г. (0.88 ммоль) ТЭБАХ и 2.5 мл 30% КОН в 25 мл диоксана перемешивали при комнатной температуре в атмосфере аргона в течение 2 ч, затем реакционную смесь выливали на смесь льда с соляной кислотой. Осадок отфильтровывали, промывали водой до нейтральной среды, высушивали на воздухе, затем высушенный осадок промывали хлористым метиленом и фильтрат упаривали. Полученный продукт хроматографировали на Al₂O₃, элюент-смесь гексана и хлороформа (1:1). Получали 0.6 г. (56%) соединения 80 т. пл. 135-137⁰С (метанол), [б] +23⁰ (c 1.32).

Найдено: С 78.15, Н 10.50, №2.68. C₃₅H₅₅NO₃. Вычислено: С 78.16, Н 10.31, №2.61. Масс-спектр, m/z: 537.41814 (М⁺). Вычислено: 537.31817 (М⁺).

ИК-спектр (н, см ^-1): 1730 (ОАс), 2251 (С?N).

Спектр ЯМР ¹Н (д, м.д): 0.75 м (1Н, Н-5), 0.80 с (9Н, Ме-23, 24, 25), 0.92 с (3Н, Ме-27), 0.95 м (1Н, Н-1), 0.99 с (3Н, Ме-26), 1.01 м (3Н, Н-12, 15, 22), 1.16 м (2Н, Н-11, 16), 1.26 м (1Н, Н-9), 1.36 м (5Н, Н-6, 7, 7, 11, 21), 1.50 м (2Н, Н-6, 18), 1.59 м (6Н, Н-1, 2, 2, 12, 13, 15), 1.64 с (3Н, Ме-30), 1.90 м (3Н, Н-16, 21, 22), 1.99 с (3Н, ОАс), 2.34 м (1Н, Н-19), 2.55 т (2Н, Н-32, 32, J=6.4 Гц), 3.13 д (1Н, Н-28, J=8.8 Гц), 3.54 д (1Н, Н-28, J=8.8 Гц), 3.61 т (2Н, Н-31, 31, J=6.5 Гц), 4.43 дд (1Н, Н-3, J₁=10.4 Гц, J₂=4.8 Гц), 4.54 и 4.63 оба уш. с (2Н, Н-29, 29).

Спектр ЯМР ¹³С (д, м.д): 14.53 (к, С-27), 15.79 (к, С-26), 15.95 (к, С-25), 16.29 (к, С-24), 17.96 (т, С-6), 18.64 (т, С-32), 18.60 (к, С-30), 20.63 (т, С-11), 21.08 (к, С-35), 23.48 (т, С-2), 24.92 (т, С-12), 26.95 (т, С-15), 27.73 (к, С-23), 29.63 (т, С-21), 29.67 (т, С-16), 33.91 (т, С-1), 34.48 (т, С-22), 36.84 (с, С-10), 37.33 (д, С-13), 37.57 (с, С-4), 38.16 (т, С-1), 40.70 (с, С-8), 42.45 (с, С-14), 47.10 (с, С-17), 47.77 (д, С-19), 48.51 (д, С-18), 50.06 (д, С-9), 55.14 (д, Н-5), 65.98 (т, С-31), 69.58 (т, С-28), 109.48 (т, С-29), 117.70 (с, С-33), 150.20 (с, С-20), 170.69 (с, С-34).

3.6 Синтез 3-производных бетулина, содержащих цианэтильную группу у атома кислорода при С-28

Гидролиз соединения 80. К раствору 0.20 г. (0.37 ммоль) соединения 80 в смеси 2 мл ТГФ и 4 мл МеОН в атмосфере аргона при 0⁰С прибавляли 0.4 мл (1.6 ммоль) 4М NаОН, затем реакционную смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 ч и выливали на смесь льда с соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой и высушивали на воздухе. Получали 0.18 г. (96%) соединения 75, т пл. 200-202⁰С (метанол). Спектральные характеристики идентичны спектральным данным соединения 75, полученного при цианэтилировании бетулина 1.

Оксо-28-О - (2-цианэтил) бетулин 81. К 100 мл сухого СН₂Cl₂ под аргоном прибавляли 2.90 г. (13.46 ммоль) PCC, раствор перемешивали при комнатной температуре 10 мин, затем добавляли 2.22 г. (4.48 ммоль) соединения 75. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2.5 ч, затем фильтровали через небольшой слой Al₂O₃ и фильтрат упаривали. Получали 2.02 г. (91%) соединения 81, т. пл. 160-163⁰C, [б] + 45⁰ (c 4.3).

Масс-спектр, m/z: 493.39156 (М⁺). С₃₃H₅₁NO₂. Вычислено: 493.39196 (М⁺). ИК-спектр (н, см ^-1): 1705 (С=О), 2249 (C?N).

Спектр ЯМР ¹Н (д, м.д): 0.85 с (3H, Me-25), 0.91 c (3H, Me-27), 0.95 c (3H, Me-24), 0.99 с (6H, Ме-23, 26), 1.00 м (3H, H-12, 15, 22), 1.13 м (1H, H-16), 1.18 м (1H, H-21), 1.25 м (1H, H-5), 1.28-1.42 м (8H, Н-1, 6, 6, 7, 7, 9, 11, 11), 1.48 т (1H, H-18, J=11.7 Гц), 1.58 м (3H, H-5, 12, 13), 1.60 с (3H, H-30), 1.78-1.95 м (4H, H-1, 16, 21, 22), 2.32 м (2H, H-2, 19), 2.40 м (1Н, H-2), 2.55 т (1H, Н-32, 32, J=6.4 Гц), 3.10 д (1H, H-28, J=8.8 Гц), 3.52 д (1H, H-28, J=8.8 Гц), 3.59 т (1Н, Н-31, J=6.4 Гц), 4.50 и 4.61 оба уш. с (2H, H-29, 29).

Спектр ЯМР ¹³С (д, м.д): 14.39 (к, С-27), 15.47 (к, С-26), 15.68 (к, С-25), 18.56 (т, С-32), 18.77 (к, С-30), 19.31 (т, С-6), 20.73 (к, С-24), 21.01 (т, С-11), 24.80 (т, С-12), 26.32 (к, С-23), 26.80 (т, С-15), 29.44 (т, С-21), 29.50 (т, С-16), 33.10 (т, С-7), 33.81 (т, С-2), 34.36 (т, С-22), 36.51 (с, С-10), 37.29 (д, С-13), 39.25 (т, С-1), 40.48 (с, С-8), 42.38 (с, С-14), 46.96 (с, С-17), 46.99 (с, С-4), 48.29 (д, С-18), 49.35 (д, С-9), 54.47 (д, С-5), 65.84 (т, С-31), 69.36 (т, С-28), 101.45 (т, С-29), 117.75 (с, С-33), 150.04 (с, С-20), 217.81 (с, С-3).

Оксим 3-оксо-28-О - (2 цианоэтил) бетулина 82. К раствору 0.40 г. (0.81 ммоль) соединения 81 в 13 мл спирта прибавляли 0.11 г. (1.58 ммоль) гидрохлорида гидроксиламина и 2.6 мл пиридина. Раствор выдерживали с периодическим перемешиванием при комнатной температуре в течение 6 дней и выливали на смесь льда с соляной кислотой. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой и высушивали на воздухе. Получали 0.39 г. (96%) соединения 82, т. пл. 197-203⁰С, [б] -3⁰ (c 4.84).

Масс-спектр, m/z: 508.40324 (М⁺). С₃₃H₅₂N₂О₂. Вычислено: 508.40286 (М⁺). ИК-спектр (н, см^-1): 2252 (C?N).

Спектр ЯМР ¹Н (д, м.д): 0.89 с (3Н, Ме), 0.92 с (3Н, Ме), 1.02 с (3Н, Ме), 1.11 с (3Н, Ме), 1.64 с (3Н, Ме-30), 2.22 м (1Н, Н-2), 2.35 м (1Н, Н-19), 2.57 т (2Н, Н-32, 32, J=6.4 Гц), 2.95 дт (1Н, Н-2, J₁=14.4 Гц, J₂=4.1 Гц), 3.14 д (1Н, Н-28, J=8.9 Гц), 3.55 д (1Н, Н-28, J=8.9 Гц), 3.62 т (2Н, Н-31, J=6.4 Гц), 4.54 и 4.64 оба уш. с (2Н, Н-29, 29), 9.30 уш. с (1Н, NOH), приведены только характеристичные сигналы.

Спектр ЯМР ¹³С (д, м.д): 14.47 (к, С-27), 15.62 (к, С-26), 15.75 (к, С-25), 17.00 (т, С-2), 18.67 (т, С-32), 18.23 (т, С-6), 18.80 (к, С-30), 20.91 (т, С-11), 22.69 (к, С-24), 24.97 (к, С-12), 26.93 (т, С-15), 27.05 (к, С-23), 29.61 (т, С-21), 29.66 (т, С-16), 33.58 (т, С-7), 34.49 (т, С-22), 37.00 (с, С-10), 37.39 (д, С-13), 38.56 (т, С-1), 40.17 (с, С-4), 40.72 (с, С-8), 42.49 (с, С-14), 47.12 (с, С-17), 47.75 (д, С-19), 48.47 (д, С-18), 49.75 (д, С-9), 55.29 (д, С-5), 65.99 (т, С-31), 69.58 (т, С-28), 109.52 (т, С-29), 117.76 (т, С-33), 150.21 (с, С-20), 166.72 (с, С-3).

Цианэтилирование оксима 82. Смесь 0.2 г. (0.39 ммоль) соединения 82, 0.2 г. (0.88 ммоль) ТЭБАХ, 0.5 мл (7.53 ммоль) акрилонитрила и 0.5 мл 30% KOH в 5 мл диоксана перемешивали при комнатной температуре атмосфере аргона в течение 2 ч, затем реакционную смесь выливали на смесь льда с соляной кислотой. Осадок отфильтровывали, промывали водой до нейтральной среды, высушивали на воздухе, затем промывали CH₂Cl₂ и фильтрат упаривали. Получали 0.12 г. (55%) соединения 83, т. пл. 127-131⁰С, [б] +9 (c 3.6).

Масс-спектр, m/z: 561.42574 (М⁺). С₃₆H₅₅N₃О₂. Вычислено: 561.42940 (М⁺).

ИК-спектр (н, см^-1): 2250 (C?N).

Спектр ЯМР ¹Н (д, м.д): 0.86 с (3Н, Ме), 0.92 с (3Н, Ме), 0.99 с (3Н, Ме), 1.01 с (3Н, Ме), 1.02 с (3Н, Ме), 1.63 с (3Н, Ме-30), 2.55 т (2Н, Н-32, 32, J=6.3 Гц), 2.64 т (2Н, Н-35, J=6.3 Гц), 3.13 д (1Н, Н-28, J=8.6 Гц), 3.54 д (1Н, Н-28, J=8.6 Гц), 3.61 т (2Н, Н-31, J=6.3 Гц), 4.15 т (2Н, Н-34, J=6.3 Гц), 4.53 и 4.63 оба уш. с (2Н, Н-29, 29), приведены только характеристичные сигналы.

Спектр ЯМР ¹³С (д, м.д): 14.48 (к, С-27), 15.53 (к, С-26), 15.68 (к, С-25), 17.80 (т, С-2), 18.13 (т, С-32), 18.61 (т, С-35), 18.83 (т, С-6), 18.86 (к, С-30), 20.93 (т, С-11), 22.78 (к, С-24), 24.98 (т, С-12), 26.94 (т, С-15), 27.03 (к, С-23), 29.63 (т, С-21), 29.68 (т, С-16), 33.51 (т, С-7), 34.47 (т, С-22), 36.85 (с, С-10), 37.40 (д, С-13), 38.41 (т, С-1), 40.05 (с, С-4), 40.71 (с, С-8), 42.50 (с, С-14), 47.10 (с, С-17), 47.71 (д, С-19), 48.48 (д, С-18), 49.68 (д, С-9), 47.10 (д, С-5), 65.98 (т, С-34), 67.08 (т, С-31), 69.60 (т, С-28), 109.47 (т, С-29), 117.72 (с, С-33), 118.33 (с, С-36), 150.13 (с, С-20), 167.91 (с, С-3).

Выводы

1. Осуществлена реакция цианэтилирования бетулина и бетулиновой кислоты, а также некоторых их производных.

2. Показано, что в результате реакции цианэтилирования бетулина образуется смесь моно- и дизамещённых цианэтильных производных, количественный состав которой зависит от условий проведения реакции. Найдены условия для получения дизамещённого цианэтильного производного бетулина с высоким выходом.

3. Проведена химическая модификация 3-производных 28-О - (2-цианоэтил) бетулина и получены новые 3-замещённые аналоги.

4. Получены, полностью охарактеризованы и отправлены на биологические испытания образцы 8 новых производных бетулина и бетулиновой кислоты, содержащих цианэтильную группу в своей структуре.

Список литературы

1. Де Майо Поль. Терпены. - М.: Иностранная литература, 1963, -494 с.

2. Simonsen J.L., Ross W.C J. The terpenes. Vol. IV // University Press Cambridge, 1957, 289 p.

3. Jaaskelainen P. Betulinol and its utilisation // Paperi ja Puu - Papper och Tra, 1981, vol. 63, №10, p. 599-603.

4. Hayek W.E.H., Jordis U., Moche W. and Sauter F. A bicentennial of betulin // Phytochem., 1989, vol. 28, №9, p. 2229-2242.

5. Tinto F.W., Blair L.C., Alli A., Reynolds W.F., Mclean S. Lupane triterpenoids of Salacia Cordata // J. Nat. Prod., 1992, vol. 55, №3, p. 395-398.

6. Siddiqui S., Hafeez F., Begum S., Siddiqui B.S. Oleanderol, a new pentacyclic triterpene from the leaves of Nerium Oleander // J. Nat. Prod., 1988, vol. 51, №2, p. 229-233.

7. Sholichin M., Yamasaki K., Kasai R., Tanaka O. ¹³C nuclear magnetic resonance of lupane - type triterpenes, lupeol, betulin and betulinic acid // Chem Pharm. Bull., 1980, vol. 28, №3, p. 1006-1008.

8. Patra A., Chaudhuri S.K., Panda S.K. Betulin-3-caffeate from Quercus Suber. ¹³C-NMR spectra of some lupenes // J. Nat. Prod., 1988, vol. 51, №2, p. 217-220.

9. Wenkert E., Baddeley G.V., Burfitt I.R., Moreno l.N. Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy of naturally-occurring substances // OMR, 1978, vol. 11, №7, p. 337-343.

10. Похилло Н.Д., Уварова Н.И. Изопреноиды различных видов рода Betula // ХПС, 1988, №3, с. 325-341.

11. Толстиков А.Г., Флехтер О.Б., Шульц Э.Э., Балтина Л.А., Толстиков А.Г. Бетулин и его производные. - Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития, 2005, №3, с. 1-30.

12. Кузнецова Б.Н., Левданский В.А., Еськин А.П, Полежаева Н.И. Выделение бетулина из коры берёзы, активированной в условиях «взрывного автогидролиза» // Химия растительного сырья, 1998, №1, с. 5-9.

13. Левданский В.А., Полежаева Н.И., Еськин А.П., Винк В.А., Кузнецов Б.Н. // Патент РФ №2131882 1999, бюл. изоб. №17

14. Толстиков Г.А, Горяев М.И., Ким Х.О., Хегай Р.А. // Жур. Прик. Хим., 1967, №40, с. 920.

15. Петренко Н.И., Еланцева Н.В., Петухова В.З., Шакиров М.М., Щульц Э.Э., Толстиков Г.А. Синтез производных бетулоновой кислоты, содержащих аминокислотные фрагменты // ХПС, 2002, №4, с. 276-283.

16. Hiroya K., Takahashi T., Miura N., Naganuma A., Sakamoto T. Synthesis of betulin derivatives and their protective effects against the cytotoxicity of cadmium // Bioorg. Med. Chem., 2002, vol. 8, №10, p. 3229-3236.

17. Deng Y., Snyder J.K. Preperetion of 24-nor - 1,4 - dien-3-one triterpene derivative from betulin: a new route to 24-nortriterpene analogues // J. Org. Chem., 2002, vol. 67, №9, p. 2864-2873.

18. Tietze L.F., Heinzen H., Moyna P., Rischer M., Neunaber H. Synthesis of [¹³C] - and [²H] betulin for biological transformations // Lieb. Ann., 1991, №12, p. 1245-1249.

19. Коровин А.В., Ткачёв А.В. Синтез хиноксалинов, конденсированных тритерпенами, производных урсоловой кислоты и бетулина // Известия Академии наук. Серия химическая, 2001, №2, c. 1-6.

20. Endova M., Klinotova E., Sejbal J., Maca B., Klinot J., Protiva J. Preparation of 2,3 - secodiacids of the lupane series // Collect. Czech. Chem. Commun., 1994, vol. 59, №6, p. 1420-1429.

21. Флехтер О.Б., Карачурина Л.Т., Поройко В.В., Нигматулина Л.Р., Балтина Л.А., Зарудий Ф.С., Давыдова В.А., Спирихин Л.В., Байкова И.П., Галин Ф.З., Толстиков Г.А. Синтез эфиров тритерпеноидов группы лупана и их гепатопротекторная активность // Биоорг. химия, 2000, т. 26, №3, с. 215-223.

22. Флехтер О.Б., Медведева Н.И., Карачурина Л.Т., Балтина Л.А., Зарудий Ф.С., Галин Ф.З., Толстиков Г.А. Синтез и противовоспалительная активность новых ацилпроизводных бетулина // Хим.-фарм. журн., 2002, т. 36, №9, с. 29-32.

23. Sun I.-C., Wahg H.-K., Kashiwada Y., Shen J.-K., Cosentino L.M, et al. Anti-aids agents. 34 Synthesis and structure - activity relationships of betulin derivatives as anti-HIV agents // J. Med. Chem., 1998, vol. 41, №23, p. 4648-4657.

24. Sun I.-C., Shen J.-K., Wang H.-K., Cosentino L.M., Lee K.-H. Anti-AIDS agent. Part 32. Synthesis and anti-HIV activity of betulin derivatives // Bioorg. Med. Chem. Lett, 1998, vol. 8, №10, p. 1267-1272.

25. Ашавина О.Ю., Флехтер О.Б., Галин Ф.З., Кабальнова Н.Н., Балтина Л.А., Толстиков Г.А. Окисление бетулина и его моноацетатов «активированным» диметилсульфоксидом // ХПС, 2003, №2, с. 156-159.

26. Lehn J.-M., Ourisson G. Syntheses dans la serie du lupane // Bull. Soc. Chem. France, 1962, №6, p. 1133-1136.

27. Сымон А.В., Веселова Н.Н., Каплун А.П., Власенкова Н.К., Федорова Г.А., Лютик А.И., Герасимова Г.К., Швец В.И. Синтез циклопропановых производных бетулиновой и бетулоновой кислот и их противоопухолевая активность // Биоорг. Химия, 2005, т. 31 №3, с. 320-325.

28. Li T.-S., Wang J.-X., Zheng X.-J. Simple synthesis of allobetulin, 28-oxyallobetulin and related biomarkers from betulin and betulinic acid catalised by solid acids // J. Chem. Soc., 1998, p. 3957-3965.

29. Флехтер О.Б., Карачурина Л.Т., Нигматулина Л.Р., Сапожникова Т.А., Балтина Л.А., Зарудий Ф.С., Галин Ф.З., Спирихин Л.В., Толстиков Г.А., Плясунова О.А., Покровский А.Г. Синтез и фармакологическая активность диникотината бетулина // Биоорг. химия, 2002, т. 28, №6, с. 543-550.

30. Kashiwada Y., Sekiya M., Ikeshiro Y., Fujioka T., Kilgore N.R., Wild C.T., Allaway G.P., Lee K.-H. 3-O-glutaryl-dihydrobetulin and related monoacyl derivatives as potent anti-HIV agents // Bioorg. Med. Chem. Lett, 2004, №14, p. 5851-5853.

31. Kim D.S.H.L., Chen Z., Nguyen T., Pezzuto J.M., Qiu S., Lu Z.-Z. A concise semi-synthetic approach to betulinic acid from betulin // Synth. Commun., 1997, vol. 27, №9, p. 1607-1612.

32. Митрофанов Д.В., Петухова Н.И., Флехтер О.Б., Галин Ф.З., Зорин В.В. Поиск микроорганизмов для ацилирования бетулина // Баш. Хим. Журн., 2003, т. 10, №1, с. 58-60.

Размещено на Allbest.ru