Эндиандровая кислота C
Эндиандровая кислота C
Имена
Название ИЮПАК
(2R,3R,4S,5S,7S,8R)-4-[(2E,4E)-5-фенил-2,4-пентадиен-1-ил]тетрацикло[5.4.0.0 2,5 .0 3,9 ]ундец-10-ен-8-карбоновая кислота
Идентификаторы
  • 76060-34-9 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ChemSpider
  • 16736127
CID PubChem
  • 20055088
УНИИ
  • J7E8Q0ROAR проверятьИ
  • DTXSID40601959
  • ИнЧИ=1S/C23H24O2/c24-23(25)22-17-12-11-16-19(22)13-18-15(20(17)21(16)18)10-6-2-5-9-14-7-3-1 -4-8-14/h1-9,11-12,15-22H,10,13H2,(H,24,25)/b6-2+,9-5+/t15-,16?,17?,18?,19-,20-,21-,22-/м0/с1
  • OC(=O)[C@H]5C2\C=C/C3[C@@H]5CC4[C@H](C\C=C\C=C\c1ccccc1)[C@@H]2[C@@H]34
Характеристики
С23Н24О2​​​​​
Молярная масса332,443  г·моль −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

Эндиандровая кислота C , выделенная из дерева Endiandra introrsa , является хорошо охарактеризованным химическим соединением . Сообщается, что эндиандровая кислота C обладает лучшей антибиотической активностью, чем ампициллин .

Этот род деревьев относится к семейству лавровых . Эти деревья произрастают в северо-восточных австралийских тропических лесах и других тропических и субтропических регионах. Однако они также встречаются на юге Канады и в Чили . Эндиандровая кислота C также выделена из вида E. xanthocarpa . Эндиандровые кислоты также встречаются в деревьях Beilschmiedia , которые были отнесены к роду Endiandra , но перенесены в собственный род, поскольку они встречаются в холодных, высокоширотных районах и даже в Новой Зеландии . Другие эндиандровые кислоты встречаются в B. oligandra и B. anacardioides , которые встречаются в Западной провинции Камеруна .

Биоактивность

Это соединение обладает лучшей антибактериальной активностью среди соединений эндиандриевой кислоты AG. Эндиадриевая кислота C была протестирована против пяти штаммов бактерий , включая Bacillus subtilis , Micococcus luteus , Streptococcus faecalis , Pseudomonas palida и Escherichia coli , путем изучения зоны ингибирования и минимальной концентрации, которая, как было обнаружено, находится в диапазоне от 0,24 мкг/мл до 500 мкг/мл. Эндиадриевая кислота C также использовалась для лечения опухолей матки, краснухи , женских половых инфекций и ревматизма . [ требуется ссылка ]

Биосинтез

Предложенный ход реакций в природе, приводящий к образованию эндиандровой кислоты C. [ необходима ссылка ]

Многие биохимики предсказывали при изучении биомиметического синтеза каскада эндиандровой кислоты KC Nicolaou , что ферменты помогали этой реакции в биосинтезе . Биомиметическая серия определила, что этот процесс происходил синтетически через серию реакций циклизации Дильса-Альдера , и поэтому привела исследователей к мысли, что Дильс-Альдераза помогала образованию эндиандровой кислоты C. [ необходима цитата ]

Хотя с тех пор было обнаружено, что многие известные реакции циклизации, такие как реакция ловастатина, действительно происходят в результате реакции Дильса-Альдераза, они определили, что каскад эндиандрической кислоты не включает ферменты, а скорее спонтанно подвергается образованию кольца из производного биснорянгонина 5 , что является результатом как шикиматного , так и уксусного путей. 4-гидроксициннамоил-КоА , соединение 2 , является предшественником, который поступает из шикиматного пути. Затем к нему добавляются две единицы малонил-КоА через ацетатный путь 3. Затем соединение 3 восстанавливается до диенольной формы , которая таутомеризуется , давая биснорянгонин 5. Небольшое количество соединения 5 может быть выделено, однако S -аденозилметионин метилирует большую его часть и дает янгонин 6 . Было высказано предположение, что производное биснорянгонина 7 затем восстанавливается дегидрогеназой с образованием полиенового предшественника 8 , который проходит через спонтанные 8π конротаторные, 6π дисротаторные и [4+2] реакции циклизации с образованием эндиандровой кислоты C. Это предположение подтверждается тем фактом, что эндиандровые кислоты в природе встречаются в виде рацемических смесей, а не в энантиомерно чистой форме, что должно происходить, если ферменты опосредуют этот процесс. Реакция Дильса-Альдера сама по себе является мощной реакцией, которая может давать циклические соединения со многими стереогенными центрами.

Последовательность реакций, учитывающая предшественника тетраеновой структуры, необходимой для биосинтеза эндиандровых кислот. [ необходима цитата ]

Биомиметический полный синтез

Последовательность реакций в биомиметическом полном синтезе эндиандровой кислоты C Николау в 1982 году. [ необходима ссылка ]

Группа KC Nicolaou успешно синтезировала эндиандровую кислоту, 1 , в 1982 году в качестве проверки биосинтетической гипотезы Блэка, [1] [2] используя биомиметическую стратегию , включающую ряд стереоконтролируемых электроциклических реакций . В частности, [3] они наблюдали, что природные продукты эндиандровые кислоты A и C могли возникнуть из общего предшественника, через несколько отличающиеся реакции 6π [4s+2s] циклоприсоединения ( Дильса-Альдера ). Этот ключевой предшественник, в свою очередь, был доступен биосинтетически через две дополнительные термически разрешенные последовательные 6π-электронные и 8π-электронные электроциклизации .

Группа Николау, таким образом, стремилась синтезировать эндиандровую кислоту C из ациклического симметричного диацетиленового диольного предшественника 14 (как показано); они начали с «мягкого гидрирования» в присутствии катализатора Линдлара и хинолина, ожидая тетраендиола 15 , циклооктатриена 16 или полностью циклизованного бицикло[4.2.0]октадиена (бициклического диола) 17. Примечательно, что после этого 3-6-часового процесса при 25 °C можно было выделить 45-55% выход бициклического диола 17. [3] Следовательно, не было необходимости делать что-либо конкретное для содействия требуемой последовательности 8π конротаторной и 6π дисротаторной циклизаций (далее выделено на дополнительном изображении); они происходили спонтанно при образовании тетраендиола 15 . Защита одного спиртового фрагмента (как TBDPS ) была достигнута с использованием силилхлорида через соответствующий трициклический йодэфирный промежуточный продукт (не показан), при этом внутренне замаскированная оставшаяся гидроксильная группа высвобождалась при обработке цинковой пылью в уксусной кислоте (давая 18 с выходом 70-80%). Бромирование спирта в условиях Аппеля с последующим его замещением при обработке цианидом натрия в HMPA давало нитрил 20 , ключевой промежуточный продукт во всех синтезах эндиандровой кислоты этой группы.

Затем заглавное соединение было получено путем восстановления нитрила DIBAL при низкой температуре с последующим мягким кислотным гидролизом для высвобождения альдегида 21. Серия из 7 дальнейших шагов — конденсация с образованием транс-бутеноата 22 , термическая внутримолекулярная реакция Дильса-Альдера для создания тетрациклической структуры эндиантрического ядра 23 , десилилирование для демаскировки спирта 24 , бромирование и образование нитрила (как описано выше) с получением 25 и 26 соответственно, затем гидролиз метилового эфира и повторение более ранней последовательности гидролиза DIBAL/кислотой — привела к образованию структуры эндиантрического ядра с боковым альдегидом 28 , которая была готова к заключительному шагу. Его обработка диэтилциннамилфосфонатом и LDA при низкой температуре в ТГФ (генерируя по пути анионный олефинирующий реагент ) привела к образованию желаемого диена с хорошим выходом «геометрически контролируемым образом», тем самым обеспечивая получение желаемого продукта — эндиандровой кислоты С.

Начальные электроциклизации в синтезе эндиандриковой кислоты Николау C, для получения диола 17, показанного на основной схеме. Этот ключевой промежуточный продукт затем готов к переработке в олефин, который может подвергаться дальнейшей реакции циклоприсоединения 6π[4+2] ( Дильса-Альдера ), показанной на основной схеме, для получения названного природного продукта. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ KC Nicolaou, 2009, Вдохновение, открытия и будущие перспективы в области полного синтеза, J. ​​Org. Chem. 74 (3):951–972, DOI: 10.1021/jo802351b, см. [1], доступ получен 6 июня 2014 г.
  2. ^ WM Bandaranayake, JE Banfield & D.St.C. Black, 1980, Постулируемые электроциклические реакции, приводящие к образованию эндиандровой кислоты и связанных с ней природных продуктов, J. Chem Soc. Chem. Commun. 1980 :902-903, см. [2], доступ 6 июня 2014 г.
  3. ^ ab KC Nicolaou, NA Petasis, RE Zipkin, 1982, Каскад эндиандровых кислот. Электроциклизации в органическом синтезе. 4. Биомиметический подход к эндиандровым кислотам AG. Полный синтез и термические исследования, J. Am. Chem. Soc. 104 (20):5560–5562, DOI: 10.1021/ja00384a080, см. [3], доступ 6 июня 2014 г.

Дальнейшее чтение

  • Бандаранайке, WM; Банфилд, JE; Блэк, DSC; Фаллон, GD; Гейтхаус, BM Составные части Endiandra-Spp 1. Эндиандровая кислота — новая карбоновая кислота из Endiandra-Introrsa Lauraceae и производный лактон. Aust. J. of Chem . 1981 , 34 , 1655-1667.
  • Bandaranayake, WM; Banfield, JE; Black, DSC; Fallon, GD; Gatehouse, BM Составные части видов Endiandra. Iii. 4-[(E,E)-5'-фенилпента-2',4'-диен-1'-ил]тетрацикло[5.4.0.02.5.03.9]ундец-10-ен-8-карбоновая кислота из Endiandra Introrsa (Lauraceae). Aust. J. of Chem . 1982 , 35 , 567-579.
  • Banfield, JE; Black, DSC; Collins, DJ; Hyland, BPM; Lee, JJ; Pranowo, SR Компоненты некоторых видов Beilschmiedia и Endiandra (Lauraceae): новые производные эндиандровой кислоты и бензопирана, выделенные из B. Oligandra. Aust. J. of Chem . 1994 , 47 , 587-607.s
  • Чуна, младший; Нкенг-Эфуэт, Пенсильвания; Лента, БН; Девкота, КП; Нойманн, Б.; Штаммлер, Х.-Г.; Кимбу, Сан-Франциско; Севальд, Н. Антибактериальные производные эндиандровой кислоты из Beilschmiedia Anacardioides. Фитохимия . 2009 , 70 , 684-688.
  • Гравел, Э.; Пупон, Э. Биогенез и биомиметическая химия: могут ли сложные природные продукты собираться спонтанно? Eur. J. Org. Chem. 2008 , 27-42.
  • Миллер, АК; Траунер, Д. Картирование химии высоконенасыщенных пироновых поликетидов. Synlett 2006 , 2295-2316.
  • Милн, Б.Ф.; Лонг, П.Ф.; Старцевич, А.; Хрануэли, Д.; Джаспарс, М. Спонтанность в биосинтетическом пути пателламида. Org. Biomol. Chem. 2006 , 4 , 631-638.
  • Nicolaou, KC; Petasis, NA; Zipkin, RE; Uenishi, J. Каскад эндиандровых кислот. Электроциклизации в органическом синтезе. 1. Поэтапный стереоконтролируемый полный синтез эндиандровых кислот A и B. J. Am. Chem. Soc . 1982 , 104 , 5555-5557.
  • Николау, К. К.; Петасис, Н. А.; Уениши, Дж.; Зипкин, Р. Э. Каскад эндиандровых кислот. Электроциклизации в органическом синтезе. 2. Поэтапный стереоконтролируемый полный синтез эндиандровых кислот CG. J. Am. Chem. Soc . 1982 , 104 , 5557-5558.
  • Николау, К. К.; Зипкин, Р. Э.; Петасис, Н. А. Каскад эндиандровых кислот. Электроциклизации в органическом синтезе. 3. «Биомиметический» подход к эндиандровым кислотам AG. Синтез прекурсоров. J. Am. Chem. Soc . 1982 , 104 , 5558-5560.
  • Ойкава, Х. Участие Дильса-Альдераз в биосинтезе природных продуктов. Bull. Chem. Soc. Jpn . 2005 , 78 , 537-554.
  • Гравел, Э.; Пупон, Э. Биогенез и биомиметическая химия: могут ли сложные природные продукты собираться спонтанно? Euro. JOC 2008 , 27-42.
  • Миллер, АК; Траунер, Д. Картирование химии высоконенасыщенных пироновых поликетидов. Synlett 2006 , 2295-2316.
  • Милн, Б.Ф.; Лонг, П.Ф.; Старчевич, А.; Хрануэли, Д.; Джаспарс, М. Спонтанность в биосинтетическом пути пателламида. Органическая и биомолекулярная химия 2006 , 4 , 631-638.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Endiandric_acid_C&oldid=1223282290"