СИНТЕЗ РАЗЛИЧНЫХ АПОРФИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ ОКИСЛЕНИЕМ ЙОДОМ

АННОТАЦИЯ

В статье представлен метод синтеза гомопроапорфинового алкалоида из различных апорфиновых алкалоидов с окислением йода. Доказана идентичность синтезированного вещества современными спектральными методами и установлена структура нового вещества. А также химическим превращением установлен их состав.

ABSTRACT

The article presents a method for the synthesis of a homoproporphine alkaloid from various aporphine alkaloids with iodine oxidation. The identity of the synthesized substance has been proved by modern spectral methods and the structure of the new substance has been established. And their composition was determined by chemical transformation.

Ключевые слова: алкалоид, йолантамин, окисление, йод, хромотография, ИК-спектроскопия.

Keywords: alkaloid, iolantamine, oxidation, iodine, chromatography, IR spectroscopy.

Введение. Частичные синтезы дегидро- и оксо-гомопроапорфиновых алкалоидов. В последнее десятилетие из большого количества растений – продуцентов апорфиновых алкалоидов выделены их дегидропроизводные, содержащие двойные связи и оксигруппы в различных положениях. Наиболее многочисленными из них являются 6а,7-дегидроапорфины (дегидроглауцин 15 и аналоги), 7-оксоапорфины (атеролин 16 и аналоги) и их четвертичные основания (коруннин 17 и аналоги). Осуществлены также их синтезы [2].

В последние годы было использовано множество методов для синтеза новых соединений путем окисления йода. Сложные эфиры N-арилглицина переведены в циклическую форму под действием света, а синтез хинолинов с высоким выходом осуществляли с использованием йода. Преимущество этого метода заключается в том, что не используются катализаторы или промежуточные продукты, содержащие металл [10].

Гомологи окситоцина были синтезированы синтетическим путем из существующих алкалоидов путем окисления йодом природного алкалоида цитизина. В процессе окисления йодом аминогруппа в кольце защищена бутоксикарбонильной группой [6].

Гомоапорфиновые алкалоиды выделяют из различных растений. Наиболее распространенными из них являются колхицин и колхамин, были разработаны эффективные методы их извлечения и очистки из различных органов растений. Обычно продукт имеет сложный состав, и разные алкалоиды распределяются в зависимости от вида растения и места произрастания. Также были разработаны методы химического синтеза других членов группы из этих алкалоидов [3].

Гомоапорфиновые алкалоиды представляют большой интерес для синтеза из-за их сильного биологического действия. Помимо активного химического синтеза изучаются физико-химические методы синтеза новых алкалоидов из природных алкалоидов. Одним из таких методов является синтез гомоапорфинового кольца во время арилирования с использованием Pd в присутствии Pd. Этот метод используется при синтезе гомонантеина [4].

Кава и др. [7] окислением йодом нефенольных апорфинов превратили их в 6а,7-дегидро- и 7-оксоапорфины. Окисление же йодом фенольных апорфинов приводило к совершенно другим соединениям [5]. Так, при окислении йодом изотебаина выделено зеленого цвета соединение.

В литературе ранее были известны лишь два алкалоида дегидропорапорфинового (6,6а-дидегидронорапорфинового) ряда – дегидронорглауцин и дегидронорлаурелин. В последние годы из растений сем. Annоnасеае выделен целый ряд 6,6а-дегидронорапорфинов, но содержащий заместители в положении С-7 в виде метильных и гидроксильных групп [8].

Поэтому частичный синтез дегидро- и оксогомопроапорфиновых алкалоидов и поиск их присутствия в безвременниках представляет определенный интерес. Известны только два дегидрогомопроапорфиновых алкалоида – регеколин и изорегеколин, выделенные из безвременника кессельринга. Кроме того, из этого же растения выделены лишь два 7-оксогомопроапорфиновых основания – регелинон и изорегелинон. Дегидро- и оксопроизводные других гомопроапорфиновых алкалоидов в растениях пока не идентифицированы, несмотря на большую вероятность их присутствия. Причиной этого могут быть слабая экстрагируемость в хлороформе из водных растворов ввиду сильной полярности и малое содержание. С целью частичного синтеза их и идентификации в маточных растворах мы изучали реакции окисления йодом гомопроапорфинового алкалоида – йолантамина [1].

Метод синтеза. Окисление йолантамина йодом. Растворяли 0,15 г йолантамина в 8 мл диоксана, добавляли 0,15 г свежеплавленного уксуснокислого натрия. Далее к кипящему раствору в течение 2 часов прибавляли 0,12 г йода в 6 мл диоксана до перехода реакционного раствора в темно-оранжевый цвет.

Экспериментальная часть. Использованием различной растворимости продуктов реакции в диоксане, ацетоне и смеси ацетона и метанола и хроматографированием на окиси алюминия удалось выделить 3 соединения: с Rf 0,41; 0,47 (минорное) и 0,64 (йолантамина с Rf 0,52) по системе 4.

Изучали ПМР-спектры двух соединений с Rf 0,41 и 0,64 (в С₂D₅ОD):

соединение 2, Rf 0,41 (м.д.): 6,50 (1H, с, Н-3), 3,58 (3Н, с, N⁺-СН₃) и 3,52 (3Н, с, ол. ОСН₃).

соединение 3, Rf 0,64 (м.д.): 5,76; 5,83 и 5,88 (H-13, Н-4, Н-5), 3,55 (3Н, с, ол. ОСН₃), 2,40 (3Н, с, N–СН₃).

Разделить смесь на индивидуальные соединения не удалось.

Окисление йолантамина йодом как в присутствии уксуснокислого натрия, так и без него приводит к смеси веществ, главное из которых -12-деметилйолантамин выделен и изучен. Аналогичное окисление йолантамина (1, схема 1) приводит к выделению из смеси двух новых соединений, которым по спектральным данным предположены строения 2 и 3.

Следует отметить, что элиминирование метильной группы из положения С-2 бензольного кольца при окислении йодом наблюдали некоторые авторы также в апорфиновых алкалоидах. Вместе с тем необходимо отметить, что при окислении йодом как фенольных, так и нефенольных гомопроапорфинов образуются четвертичные дегидропроизводные, с двойной связью при 6,6а, тогда как апорфины образуют 6а,7-дегидропроизводные [9].

Схема 1. Реакция окисления йолантамина йодом

Кроме окисления йодом, нами были получены регеколин и регелинон из кессельрингина также фотохимической реакцией. При облучении солнечным светом водного раствора кессельрингина после вытеснения воздуха азотом получен регеколин. При вытеснении же из раствора воздуха кислорода и облучении кессельрингин образует смесь продуктов реакции, содержащую в значительном количестве регелинон. Выход – 26%.

Выводы. Полученные продукты идентифицировали хроматографическим и спектроскопическим методами.

Список литературы:

1. Аликулов Р.В. Алкалоиды Colchicum Kesselringii Rgl., и Merendera Robusta Bge. Строение новых гомопроапорфиновых и гомоапорфиновых алкалоидов: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Специальность 02.00.10 «Биоорганическая химия». – 1993. – С. 23.
2. Проблемы и перспективы создания лекарственных препаратов ВИЛАР на основе алкалоидов / О.Н. Толкачев, Н.И. Сидельников, О.А. Семкина, О.П. Шейченко [и др.] // Научно-практический журнал. – 2014. – С. 6.
3. Alikulov R.V., Yusupov M.K. Homoaporphine alkaloids from Merendera robusta // Chem. Nat. Compd. – 1993. – Vol. 29, № 6. – P. 767–770.
4. Chaudhary S., Harding W.W. Synthesis of C-homoaporphines via microwave-assisted direct arylation // Tetrahedron. – 2011. – Vol. 67, № 3.
5. ChemInform Abstract: Isolierung und chemie der alkaloide einiger papaverarten 47. mitt. ox.-produkte einiger aporphinalkaloide / V. Preininger [et al.] // Chem. Informationsdienst. Org. Chemie. – 1970. – Vol. 1, № 6.
6. Diastereodivergent Synthesis of the Quinolizidine-Indolizidine Alkaloids of the Leontidine/Camoensine Family / S. Wagner [et al.] // European J. Org. Chem. – 2021. – Vol. 2021, № 17. – P. 2498–2505.
7. Oxidative transformations in the aporphine alkaloid series / M.P. Cava [et al.] // Tetrahedron. – 1972. – Vol. 28, № 16. – P. 4299–4307.
8. Structural variations among the aporphine-benzylisoquinoline dimers / H. Guinadeau [et al.] // Tetrahedron Lett. – 1982. – Vol. 23, № 25. – P. 2523–2526.
9. Umezawa B., Hoshino O. Some Topics in the Synthesis of Aporphine Alkaloids / Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi // Journal Synth. Org. Chem. – 1978. – Vol. 36, № 10. – P. 858–870.
10. Visible-Light-Mediated Aerobic Tandem Dehydrogenative Povarov/Aromatization Reaction: Synthesis of Isocryptolepines / E. Schendera [et al.] // Chem. – A Eur. J. – 2020. – Vol. 26, № 1. – P. 269–274.