химический каталог




Химия биологически активных природных соединений

Автор Н.А.Преображенский, Р.П.Евстигнеева

е и трифенилмети-ловые (тритиловые) эфиры, которые устойчивы к действию щелочных агентов и многих окислителей, но легко расщепляются сильными кислотами и восстановителями.

Для получения изомерных 1- или 2-бензиловых эфиров глицерина обычно используют 1,2-изопропилиденглицерин [56] или 1,3-бензили? денглицерин [69] с последующим удалением этих защитных групп мягким кислотным гидролизом:

СН2ОН , СвН5сн2С1 СН2ОСН2СвН5

I 2. Н+ |

НС—Оч /СН3 -*~ СНОН

I ;< I

НаС-О/ \СНз CHjOH

238

Сн2—0\ | c6h5ch2ci CHgOH I ч 2. н+ НО-С-Н . ,СНСвН5->- Н-С-ОСН2СвН5

is н2-оХ СН2ОН

Введение бензильных групп осуществляется действием хлористого бензила в присутствии щелочей или бромистого бензила в присутствии окиси серебра. Скорости бензилирования первичной и вторичной гидроксильных групп в молекуле глицерина примерно одинаковы. Бензиль-ные группы удаляют каталитическим гидрированием в присутствии пал-ладиевого катализатора или действием металлического натрия в спирте.

В синтезе оптически деятельных глицеридов и других нейтральных липидов используют 1-0- и З-О-бензил-sn-глицерины.

Получение З-О-бензил-хп-глицерина осуществляют на основе доступного 1,2-изопропилиден-5П-глицерина [70]. Для синтеза ЬО-бензил-вп-глицерина проводят вальденовское обращение З-О-бензил-яи-глицерина с использованием классического метода обращения конфигурации спиртов [71]:

СН2ОН CH2OTs

I I CH3COOK НО—С—Н -* TsC—С—fi -»-

I I

СН2ОСН2С6Н5 СН,ОСН,СвН5

CHsjOCOCHg СН2ОН CHaOCHsjCgHe I но- | | -*¦ Н—С-ОСОСНз —*¦ Н—С—ОН =з но-с—н

I I I

CHaOCHsCHs СН2ОСН2СвНб CHjOH

В методе, предложенном Р. Гиггом [72], получение ЬО-бензил-sra-глицерина проводят на основе 1,6-дибензил-2,5-метилиден-0-маннита:

сн2осн2с6н5 о—с—н

^—|-N СНО СН2ОСН2С6Н5

НО-?"Н U — h-cU-ch2-o-cUh

[н]

н—с—он I

I I

н—с—о—'

I

СН2ОСН2С6Н5 сно

СН2ОСН2СбН5

СН2ОН СН2ОСН2С6Н5

{•—»- н—с—о—сн2—о—с—н

-I I

сн2осн2с6н5 СН2ОН

СН2ОСН2С6Н5 СН2ОН

2 НО—С—Н = Н—С—ОН

I I

- . СН2ОН СН2ОСН2С6Н5^

239

Для специфической защиты первичной гидроксильной группы в молекуле глицерина и его производных используют тритиловые эфиры, получаемые действием трифенилхлорметана в пиридине:

СН2ОН I

снон -

I

СН2ОН

СН2ОТг j ТгС1 СН2ОН TrCl | 2." но- | -*¦ СНОН ч- НС—0\

I I ;с=о

сн2он н2с—о/

СН2ОТг

2ТгС1 |

—>¦ снон

I

СН2ОТг

Для получения энантиомерных 1-0- и З-О-тритиловых эфиров sn-гли-церина предложены различные методы [73].

Для синтеза З-О-тритил-жп-глицерина проводят тритилирование 1,2-изопропилиден-5п-глицерина и затем снимают изопропилиденовую защиту, используя несколько большую ее лабильность к действию кислотных агентов (например, к трихлоруксусной кислоте) по сравнению с тритильной группировкой:

СН2ОН СН2ОТг

| TrCl Н+

Н—С—0\ /СН3 —*- Н—С—0\ /сн3 —*¦ н2с—о/ \сн3 н2с—о/ \сн3

СН2ОТг СН2ОН

I I

—>- н—с—он = но—с—н I !

СН2ОН СН2ОТг

Получение ЬО-тритил-вя-глицерина осуществляют с помощью многостадийного процесса: окисление 1,2-изопропилиден-$и-глицеринового альдегида в 1,2-изопропилиден-5п-глицериновую кислоту, превращение кислоты в метиловый эфир, снятие изопропилиденовой защиты, тритилирование метилового эфира З-жп-глицериновой кислоты и восстановление полученного тритильного производного литийалюминийгидридом:

СНО COOK 1. н+

I KMn04 | 2. CH2N2

Н—С—0\ /СНз —*¦ Н—С—0\ /СН3 -*

I х I х

Н2С-0/ \СНз Н2С— О/ \СНз

СООСНз СООСНз

| н+ | TrCl

-*¦ Н—С—0\ /СНз —*- н—с—он —»-

н2с—о/С\сн3 СН2ОН

СООСНз СН2ОН СН2ОТг

I LiAlHj | |

—*¦ н—с—он —*¦ н—с—он = но—с—н I I I

СНаОТг СН2ОТг СН2ОН

Значительно удобнее методы получения 1-0- и З-О-тритил-жп-глице-ринов с использованием смешанных и циклических карбонатов [74]. Так, ЬО-тритил-Блг-глицерин можно получить тритилированием 3-В,В,р-

240

трихлорэтилкарбоната sn-глицерина, циклизацией полученного при этом соединения и последующим снятием циклической карбонатной группы:

СН2ОН СН2ОТг I TrCl |

но-с-н —»- НО— с—н ->

I I

СН2ОСООСН2СС13 СНаОСООСНгШз

СНаОТг СН2ОТг I но- |

-/О—с—н —*~ но—с—н

о=< | | . \о—сн2 сн2он

З-О-Тритил-вп-глицерин получают также, исходя из 1,2-циклокарбо-ната sn-глицерина:

/О—СН2 /О—сн2 СН2ОН 0=с' | TrCl 0=q | но- | \о-с—Н —>¦ \о—С—Н -*• НО-С—Н

I I I

СН2ОН СН2ОТг СН2ОТг

Снятие тритильной группы в глицеридах можно проводить кислотным гидролизом, однако при этом наблюдается ацильная миграция и образуется равновесная смесь изомеров. При синтезе насыщенных глицеридов детритилирование удобнее проводить каталитическим гидрированием в присутствии платинового или палладиевого катализаторов. Предложен метод детритилирования при хроматографии на кремневой кислоте или силикагеле, однако он не имеет препаративного значения в связи со специфическими требованиями, предъявляемыми к адсорбенту, трудностью отделения от образующегося трифенилкарбинола и наблюдаемой частичной изомеризацией глицеридов. Детритилирование с помощью борной кислоты сопровождается меньшей ацильной миграцией, чем в случае применения других методов [74].

Ациклические и циклические карбонаты. Ациклические карбонаты используют в синтезе глицеридов для защиты одной из гидроксильных групп молекулы глицерина, а циклические карбонаты позволяют осуществить защиту диольной системы.

Ациклические и циклические карбонаты устойчивы в кислой среде, в условиях ацилирования, окисления и по отношению к ряду реагентов (хлористый тионил, бромистый .водород в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида и т. д.). Эти свойства позволяют использовать карбонатную защиту в сочетании с ацетальными группировками в синтезе глицеридов.

Из ациклических карбонатов в синтезе глицеридов впервые была использована карбобензоксильная группировка, вводимая при действии карбобензоксихлорида в среде пиридина. Эта группировка отщепляется при гидрогенолизе в присутствии палладиевого катализатора. Широкого применения для защиты спиртового гидроксила в химии глицеридов карбобензоксильная группа не нашла.

Значительно более перспективной является карботрихлорэтокси1 группа, вводимая действием трихлорэтилхлоругольного эфира в среде пиридина:

СН2ОН 1 cci3CH2ococi СН2ОСООСН2СС13

I 2. Н+ |

НС— Оч /СН3--*¦ снон

I с I н2с—о/ \сн3 сн2он

16 2394

241

Несомненным достоинством данной группировки является возможность снятия ее при действии цинка в уксусной кислоте или метаноле в условиях, не сопровождающихся ацильной миграцией, что позволяет использовать ее в синтезе ненасыщенных глицеридов.

Циклические карбонаты, нашедшие первоначально свое применение в химии углеводов, в настоящее время с успехом используются в химии липидов при получении различных представителей нейтральных липидов. Для получения циклических карбонатов монозамещенного глицерина разработано несколько методов: взаимодействие монозамещенного глицерина с фосгеном в пиридине при 0°С [68], а также реакция пе-реэтерификации с полными эфирами угольной кислоты в присутствии щелочных катализаторов с одновременным удалением из сферы реакции образующегося спирта [75]:

CH2OR coci2 CH2OR СН2ОН

I 2. COfOR'Jjs НО- | |

СНОН--" НС—0\ -v НС—0\

I I ;с=о | ;с=о

CHsOH HsiC-O/ н2с—о/

R — СН2СвН§

Удобным является вариант, основанный на циклизации смешанных карбонатов, в частности, В,В,В-трихлорэтилкарбоната глицерина, при нагревании с пиридином [74]:

СН2ОН СН2ОН CHsOH

НО-С—Н НО\ /О—С—Н и—>¦ /О-С—н

Л )Сч I °=Ч i

CH2OCOOR RO/ \0—СН2 \0-СН2

R = CHSCC1„

Энантиомерные 1,2- и 2,3-циклокарбонаты sn-глицерина синтезируют соответственно из З-О- и 1-О-бензил-sai-глицеринов [76] указанными выше способами.

1,2-Циклокарбонат sn-глицерина можно также получать, исходя из 3,4-изопропилиден-?-маннита без применения защитной бензильной группы [77]:

СН2ОН

НО— С—Н I

О^С-Н СН3 С(ОС2Н6)2 о^с-н СН3 н+

1^>с--* Г^-*х

Н—С—О сн3

I

н—с—он

I

СН2ОН

о=с.

/)- сн2 1

хо- ¦с—н 1

но- ¦с—н . 1

н- с—он

н- -с—о 1 <

г сн2о

1. РЬ(ОСОСН3)4 ^Н2 СН2ОН

2. [H]/Ni

2 О—С—Н Н-С—О.

I | >=о

сн2он сн2о

:с=о

1,2-Циклокарбонат sn-глицерина использован для получения 3-0-тетрагидропиранил-5п-глицерина, применяемого в синтезе глицеридов [68], а 2,3-циклокарбонат — в синтезе нейтральных плазмалогенов [78].

В зависимости от конкретной задачи в синтезе глицеридов могут быть использованы различные сочетания и последовательность введения указанных защитных групп. Необходимы дальнейшие поиски в этом направлении.

Синтез моноглицеридов

1-Моноглицериды. Синтез 1-моноглицеридов может быть осуществлен по двум направлениям: 1) синтезы с использованием защитных групп, 2) синтезы без применения защит, основанные на различной реакционной способности первичных и вторичных групп молекулы глицерина.

Классическим синтезом 1-моноглицеридов является метод Фишера, основанный на ацилировании 2,3-изопропилиденглицерина и последующем снятии защитной группировки в условиях, исключающих ацильную миграцию:

СН2ОН CH2OCOR CH2OCOR

I I I

НС—Оч /СНз -»- НС—Оч /СНз —СНОН

I X 1 /Сч I

Н2С—О/ \СН3 Н2С— О/ \СНз сн2он

Моноглицериды могут быть получены также введением ацильных групп в молекулу 1,3-дитритилглицерина с последующей миграцией ацильного остатка в положение 1 в условиях детритилирования при действии кислот:

СН2ОТг СН2ОТг CH2OCOR

I I I

СНОН -*- CHOCOR ->¦ СНОН

U снрт, iH,«

Однако при этом возможна примесь 2-изомера, вследствие существования равновесия между 1- и 2-формами. Метод не получил широкого применения.

Синтез 1-моноглицеридов без применения защит осуществляется либо этерификацией глицерина, либо глицеролизом триглицеридов. Установлено, что относительная скорость этерификации первичной и вторичной гидроксильных групп в молекуле глицерина неодинакова. Однако при этом, как правило, образуется смесь моно-, ди- и триглицеридов. Для преимущественного образования 1-моноглицеридов ацилирование проводят в присутствии большого избытка глицерина или при добавле-

16*

243

нии различных комплексообразующих агентов (тиоцианат калия, три-этилфосфат, уретаны и т. д.).

Глицеролиз, разновидность реакции переэтерификации, имеет промышленное применение для получения моноглицеридов жирных khci лот, используемых в качестве эмульгаторов при производстве маргарина. Глицеролиз проводят в присутствии щелочных катализаторов или азотистых основании:

СН2ОН CHjOCOR CH2OCOR CHaOCOR

II II СНОН + CHOCOR ч=*= CHOCOR + СНОН

II II

CH2OH CH2OCOR CH2OH CH2OH

Ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав глицеридов, по уменьшению их реакционной способности при глицеролизе можно расположить в следующий ряд

Линоленовая > Линолевая > Олеиновая > Элеостеарииовая > Эруковая

т. е. более ненасыщенные кислоты легче поддаются алкоголизу.

Наиболее удобным препаративным методом синтеза насыщенных и ненасыщенных 1-моноглицеридов до настоящего времени остается классический изопропилиденовый способ.

2-Моноглицериды. 2-Моноглицериды получают ащилированием 1,3-дитритилглицерина или 1,3-бензилиденглицерина с последующим удалением защитных групп:

СН2ОТг СН2ОТг СН2ОН

I I I

НО—С—Н -v RCOO—С—Н -»- RCOO—С—Н

I I I

СН2ОТг СН2ОТг СН2ОН

ch2on

х v-n2w4

НО-С-Н "СНСвН6 -*¦ RCOO-C—Н ;СНСвН5 -L

сн2о/ сн2о/

В зависимости от условий снятия защитных групп можно получить насыщенные или ненасыщенные 2-моноглицериды.

Синтез дпглицеридов

1,3-Диглицериды. Для синтеза симметричных 1,3-диглицеридов разработаны различные методы.

Однокислотные 1,3-диглицериды получают непосредственным аци-лированием глицерина хлорангидридами высших жирных кислот в среде диметилформамида и в присутствии органических оснований:

сн2он ch2ocor

I I

снон —*- снон

I I

ch2oh ch2ocor

Однако процесс протекает неоднозначно и возможно образование примесей моно-, 1,2-ди- и триглицеридов.

244

Вторая группа методов основана на ацилировании монозамещенно-го глицерина и последующей изомеризации образующихся 1,2-диглице-ридов в условиях удаления защит:

СН2Х СН2Х CH2OCOR

СНОН ->- CHOCOR —> Снон

СН2ОН CH2OCOR CH2OCOR

Х = 1, ОТг, -{^У

При Х = 1 ацильная миграция происходит на стадии замены иода на гидроксил, осуществляемой кипячением с водноспиртовым раствором нитрата серебра. В случае применения тритильной и тетрагидро-пиранильной защит, удаляемых при действии кислот, возможно получение ненасыщенных соединений.

Основным недостатком методов, включающих ацильную миграцию, является образование 1,2-изомера в количестве 15—20%- Однако в связи с разработкой методов разделения 1,2- и 1,3-диглицеридов при хроматографии на кремневой кислоте или силикагеле, импрегнированных борной кислотой, эти методы могут найти применение.

Синтез 1,3-диглицеридов введением жирнокислотных остатков в молекулу 2-бензилглицерина с последующим удалением защиты каталитическим гидрированием ограничен областью синтеза насыщенных соединений [79]:

СН2Оч CHsOH

I \ I . СеН6СН20-С-Н XHQH6 —* свн6сн2о— С— н ->-

1 / I

СН2СК СН2ОН CH2OCOR CHaOCOR

I I

—> свн5сн2о-с—н —>• но-с—н

I I

CH2OCOR CH2OCOR

Для получения этим методом ненасыщенных 1,3-диглицеридов двойные связи кислотных остатков можно защитить присоединением брома с последующим дебромированием после удаления бензильной защиты. Однако следует учитывать, что дебромирование с помощью цинка сопровождается частичной цис—>тромс-изомеризацией двойных связей (образуется —5% транс-изомера).

При использовании ступенчатого ацилирования возможно получение смешанных 1,3-диглицеридов.

Широкое распространение для синтеза различных 1,3-диглицеридов (насыщенных и ненасыщенных, «одно- и разнокислотных») получил метод направленного ацилирования первичной ОН-группы 1-моноглицеридов эквимольными количествами хлорангидридов высших жирных кислот [80]:

СНаОН CHaOCOR CH2OCOR

I ! I НС-Оч /СНз —»¦ снон -> СНОН

|>; I I

Н2С-0/ \СН3 СН2ОН CHaOCOR

245

Незначительные примеси моно- и триглицеридов легко удаляются при хроматографии.

Удобным исходным сырьем в синтезе 1,3-диглицеридов является ди-оксиацетон [81]. Он легко ацилируется хлорангидридами кислот в присутствии органических оснований, а затем карбонильная группа восстанавливается NaBH4 в тетрагидрофуране при 5°С:

СН2ОН CH2OCOR CH2OCOR

I I NaBH4 I

c=o -*¦ C=0 —^ CHOH

I I I

CH2OH CH2OCOR CH2OCOR

При этом не наблюдается образования ощутимых количеств 1,2-ди-глицерида. Метод пригоден для получения ненасыщенных 1,3-диглицеридов.

Несимметричные диглицериды. Особый интерес, проявляемый к получению данной группы глицеридов, обусловлен тем, что они являются ключевыми соединениями в синтезе биологически важных фосфолипидов.

Общие принципы получения 1,2-диацил-5п-глицеринов, необходимых для синтеза соединений природной структуры, сводятся к одностадийному или ступенчатому ацилированию З-О-замещенных производных sn-глицерина и последующему уда

страница 35
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Химия биологически активных природных соединений" (6.60Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
плитка aure orhides berenjena
часы casio illuminator wr50m инструкция на русском
выравнивание вмятин без покраски в мытищах
детские оборудования на улице

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(02.12.2016)