(東華大學化學化工與生物工程學院生態(tài)紡織教育部重點實驗室,上海 201620)
(東華大學化學化工與生物工程學院生態(tài)紡織教育部重點實驗室,上海 201620)
以妊娠雙烯醇酮醋酸酯和糠酸為原料,經(jīng)環(huán)氧化、開環(huán)、水解和酯化4步反應合成了新化合物——3β-羥基孕甾烯酮糠酸酯,其結構經(jīng)1H NMR,13C NMR,IR和MS表征。
妊娠雙烯醇酮醋酸酯;孕甾烯酮;糠酸酯;酯化;合成
本課題組曾對多種甾體化合物進行了研究[1,15-17]。在此基礎上,本文以1為原料,經(jīng)C-5位雙鍵環(huán)氧化、開環(huán)、C-3位乙酰基水解及酯化反應,合成了一個新化合物——3β-羥基孕甾烯酮糠酸酯(5,Scheme 1),其結構經(jīng)1H NMR,13C NMR,IR和MS表征。
1.1 儀器與試劑
XT-4型雙目顯微熔點儀(溫度未校正);Avance 400型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標);Nicolet-338型傅里葉變換紅外光譜儀(KBr壓片);Agilent6000LC-MS型液質(zhì)聯(lián)用儀(ESI,positive mode,70 amu~1000 amu);DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器;RV 10 basic V型數(shù)顯立式旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
Scheme 1
所用試劑均為分析純,中國醫(yī)藥集團上?;瘜W試劑公司,未經(jīng)進一步純化處理直接使用。
1.2 合成
(1)5,6-α-環(huán)氧-16-孕甾烯-20-酮-3β-乙酸酯(2)的合成
在反應瓶中加入1 2.0 g(5.64 mmol),間氯過氧化苯甲酸(p-CPBA)3.24 g(18.77 mmol)和三氯甲烷70 mL,攪拌下于室溫反應20 min。倒入亞硫酸氫鈉(2.0 g)的飽和碳酸氫鈉(120 mL)溶液中,充分攪拌(中和未反應的過氧化物)直至沒有氣泡產(chǎn)生為止。用三氯甲烷(3×20 mL)萃取,合并萃取液,用水(30 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮得淡黃色固體,用甲醇重結晶得白色針狀固體2 2.0 g,產(chǎn)率96%,m.p.170℃ ~172℃(170℃ ~172℃[18])。
(2)5α-羥基-16-孕甾烯-6,20-二酮-3β-乙酸酯(3)的合成
解淀粉芽孢桿菌是枯草芽孢桿菌的一個亞種,該亞種DNA中G+C含量、DNA-DNA雜交(僅有15%相同)以及產(chǎn)α-淀粉酶能力均與枯草芽孢桿菌有較大差異,故將該亞種升格為單獨的菌種,命名為解淀粉芽孢桿菌。解淀粉芽孢桿菌在代謝過程中能夠產(chǎn)生大量的酶類[1],尤其是α-淀粉酶[2];大量蛋白類[3]、脂肽類[4-5]抑菌物質(zhì);以及有免疫、抗氧化作用的活性物質(zhì),故而受到了國內(nèi)外的廣泛關注。
在反應瓶中加入2 1.58 g(4.24 mmol)和丙酮70 mL,攪拌下于0℃滴加CrO3(1.70 g)的水(9 mL)溶液(A),滴畢(10 min),升溫至25℃,再滴加A,滴畢(10 min),反應5 min。倒入180 mL水(稀釋、沉淀[18])中,靜置分層(下層為褐色液體,上層為橘黃色乳液)。過濾,濾餅用水(5×30 mL)洗滌至橘黃色褪去顏色變淡,于70℃干燥后用甲醇重結晶得暗白色固體3 0.75 g,產(chǎn)率76%,m.p.243℃ ~245℃(244℃ ~245℃[18])。
(3)3β,5α-二羥基-16-孕甾烯-6,20-二酮(4)的合成
在反應瓶中加入3 0.45 g(1.16 mmol)和甲醇20 mL,攪拌使其溶解得無色透明狀溶液,加入1.6%KOH水(20 mL)溶液(變?yōu)榘咨闈嵋?。攪拌下于30℃反應2 h。靜置分層,分液,下層(白色乳狀層)減壓蒸除甲醇,剩余乳狀液體倒入冷水中,抽濾,濾餅用冷水(3×10 mL)洗滌,于70℃干燥得白色固體4 0.35 g,產(chǎn)率88%,m.p.194℃ ~196℃(193℃ ~195℃[19])。
(4)5的合成
在反應瓶中加入4 0.15 g(0.433 mmol),糠酸0.19 g(1.73 mmol),二環(huán)己基碳二亞胺(DCC) 0.17 g(0.8 mmol),對二甲氨基吡啶(DMAP)0.1 g (0.8 mmol)和二氯甲烷20 mL,攪拌下于室溫反應3 h。倒入35 mL冰水中,用三氯甲烷(3×20 mL)萃取,合并萃取液,用水(3×20 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸除三氯甲烷后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶5]純化得白色粉末5 0.14 g,產(chǎn)率75%,m.p.179℃~182℃;1H NMR δ:0.87~0.89(m,5H),1.02(s,1H),1.21~1.31(m,4H),1.34~1.42(m,2H),1.53~1.62(m,2H),1.70~1.87(m,3H),1.92~2.07(m,6H),2.11~2.18(m,1H),2.24~2.32(m,2H),2.84~2.90(m,1H),5.31 (s,1H),6.50(s,1H),6.69(s,1H),7.15(s,1H),7.57(s,1H);13C NMR δ:13.96,15.80,21.16,24.90,27.11,29.48,31.90,32.61,34.36,35.57,41.47,42.66,44.58,46.73,55.98,71.33,80.53,111.79,117.93,143.79, 144.81,146.29,155.15,158.41,196.61,211.40;IR ν:3 444,2 925,1 709,1 641,1 475 cm-1;LCMS m/z:440[M+]。
2.1 合成
(1)2的合成
在2的合成中,用p-CPBA為氧化劑對1進行環(huán)氧化時,反應速度很快,在15 min~20 min內(nèi)即反應完全,無需文獻[18]方法的30 min。在后處理中和過程中,必須充分攪拌至沒有氣泡產(chǎn)生為止,否則原料難以除凈,進入到下步反應中會導致副反應的發(fā)生。
(2)4的合成
文獻[19]方法合成4是由2的類似物(3-OH)經(jīng)過高氯酸氧化而得,收率76%。本文采用3在堿性條件下水解生成4,收率88%。
(3)5的合成
在5的合成中,為了驗證4的5-位羥基難以發(fā)生酯化反應,嘗試在3水解前先對其進行酯化反應(反應條件與4的酯化反應條件相同),反應8 h后仍不見新產(chǎn)物產(chǎn)生,因而證明5-位羥基很難進行酯化反應。主要原因是5-位羥基能夠與鄰近的羰基形成分子內(nèi)氫鍵,因而極大地降低其反應活性。因此4發(fā)生酯化反應時,只生成3-位羥基酯化產(chǎn)物5,而無5-位羥基酯化產(chǎn)物生成。
2.2 表征
5的1H NMR分析結果表明,6.69處有一個單峰,歸屬5-位羥基上的氫質(zhì)子,該氫質(zhì)子是由于受6-位羰基氧原子的影響易形成氫鍵,導致化學位移向低場移動。5的13C NMR,IR及LC-MS分析與其結構吻合。
3β-羥基-孕甾-5,16-二烯-20-酮-3-醋酸酯經(jīng)間氯過氧化苯甲酸環(huán)氧化、三氧化鉻氧化開環(huán)、堿性水解和糠酸酯化4步反應,合成了新化合物3β-羥基孕甾烯酮糠酸酯(5),總收率48%。5在5α還原酶抑制劑、抗雄性激素以及抗氧化方面具有良好的活性,可作為合成甾體藥物的中間體,也可能成為一個有效的先導化合物,有關其抑菌活性、抗氧化性和細胞毒性等生物活性的測定正在進行中。
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3β,5α-二羥基-16-孕甾烯-6,20-二酮-3-糠酸酯的合成*
王宇龍,李洪啟,于 輝,楊茜茜
Synthesis of 3β,5α-Dihydroxy-16-pregnene-6,20-dione-3-furoate
WANG Yu-long, LI Hong-qi, YU Hui, YANG Qian-qian
(Key Laboratory of Science&Technology of Eco-Textile,Ministry of Education,College of Chemistry,Chemical Engineering and Biotechnology,Donghua University,Shanghai 201620,China)
A new steroid,3β,5α-dihydroxy-16-pregnene-6,20-dione-3-furoate,was synthesized by epoxidation,ring-opening,hydrolysis and esterification reaction with 16-dehydropregnenolone acetate and furoic acid as the starting materials.The structures were characterized by1H NMR,13C NMR,IR and MS.
16-dehydropregnenolone acetate;pregnenolone;furoate;esterification;synthesis
O629.2
A
1005-1511(2014)01-0060-03
2012-12-03;
2013-11-01
中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助項目
王宇龍(1988-),男,漢族,山東即墨人,碩士研究生,主要從事有機合成的研究。
李洪啟,博士,副研究員,Tel.021-67792594,E-mail:hongqili@dhu.edu.cn