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
Номер CAS	76060-34-9 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
ХимическийПаук	16736127 ;
ПабХим CID	20055088 ;
НЕКОТОРЫЙ	J7E8Q0ROAR ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID40601959 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 23 Н 24 О 2
Молярная масса	332.443 g·mol −1
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Эндиандровая кислота C , выделенная из дерева Endiandra introrsa , представляет собой хорошо изученное химическое соединение . Сообщается, что эндиадриновая кислота C обладает большей антибиотической активностью, чем ампициллин .

Этот род деревьев относится к семейству лавровых . Эти деревья встречаются в тропических лесах северо-восточной Австралии и других тропических и субтропических регионах. Однако они также встречаются на юге Канады и в Чили . Эндиандровая кислота С также выделена из вида E. xanthocarpa . Эндиандровые кислоты также обнаружены в деревьях Beilschmiedia , которые были отнесены к роду Endiandra , но перешли в отдельный род, поскольку они встречаются в холодных, высоких широтах и даже в Новой Зеландии . Другие эндиандровые кислоты обнаружены в B. oligandra и B. anacardioides , которые встречаются в Западной провинции Камеруна .

Биоактивность

Это соединение обладает лучшей антибактериальной активностью среди соединений АГ эндианриановой кислоты. Эндиандровую кислоту C тестировали на пяти штаммах бактерий , включая Bacillus subtilis , Micococcus luteus , Streptococcus faecalis , Pseudomonas palida и Escherichia coli , путем изучения зоны ингибирования и минимальной концентрации, которая, как было обнаружено, находилась в диапазоне от 0,24 мкг/мл до 500 мкг/мл. мл. Эндиандровая кислота С также используется для лечения опухолей матки , краснухи , женских половых инфекций и ревматизма . ^{[ нужна ссылка ]}

Биосинтез

Многие биохимики предсказывали, исследуя К.С. Николау предложенный биомиметический синтез каскада эндиандровой кислоты, , что ферменты способствуют этой реакции в биосинтезе . Биомиметическая серия определила, что этот процесс происходит синтетически посредством серии реакций циклизации Дильса-Альдера , и поэтому привела исследования к выводу, что Дильс-Альдераза способствует образованию эндиандровой кислоты C. ^{[ нужна ссылка ]}

Хотя с тех пор было обнаружено, что многие известные реакции циклизации, такие как реакция ловастатина, действительно происходят под действием Дильс-Альдеразы, они установили, что каскад эндиандриевой кислоты не включает ферменты, а скорее спонтанно подвергается образованию кольца из производного биснориангонина 5 , что приводит к как по шикиматному , так и по уксусному путям. 4 -гидроксициннамоил-КоА , соединение 2 , является предшественником, который поступает из шикиматного пути. две единицы малонил-КоА Затем добавляются через ацетатный путь 3 . Соединение 3 затем восстанавливается до диенольной формы , которая таутомеризуется с образованием биснориангонина 5 . Небольшое количество соединения 5 можно выделить, однако S -аденозилметионин метилирует большую его часть и дает янгонин 6 . Было высказано предположение, что производное биснориангонина 7 затем восстанавливается дегидрогеназой с образованием полиена предшественника 8 , который подвергается спонтанным 8π-конротационным, 6π-дисротаторным реакциям и [4+2]-циклизации с образованием эндиандровой кислоты C. Это предложение поддерживается. тем, что эндиандровые кислоты в природе встречаются в виде рацемических смесей, а не в энантиомерно чистой форме, что должно происходить, если ферменты опосредуют этот процесс. Сама по себе реакция Дильса-Альдера представляет собой мощную реакцию, которая может давать циклические соединения со многими стереогенными центрами.

Биомиметический полный синтез

Группа К.С. Николау успешно синтезировала эндиандровую кислоту 1 в 1982 году в качестве проверки биосинтетической гипотезы Блэка. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} использование биомиметической стратегии , включающей серию стереоконтролируемых электроциклических реакций . Конкретно, ^{[ 3 ]} они заметили, что природные продукты эндиандриевые кислоты A и C могли возникнуть из общего предшественника в результате несколько разных реакций 6π [4s+2s] циклоприсоединения ( Дильса-Альдера ). 6π-электронов и 8π-электронов Этот ключевой предшественник, в свою очередь, был доступен биосинтетически посредством двух дальнейших термически разрешенных последовательных электроциклизаций .

Поэтому группа Николау попыталась синтезировать эндиандровую кислоту C из ациклического симметричного предшественника диацетиленового диола 14 (как показано); они начали с «мягкой гидрогенизации» в присутствии катализатора Линдлара и хинолина, предвосхищая тетраендиол 15 , циклооктатриен 16 или полностью циклизованный бицикло[4.2.0]октадиен (бициклический диол) 17 . бициклический диол 17 с выходом 45-55%. Примечательно, что после этого 3-6-часового процесса при 25 ° C можно было выделить ^{[ 3 ]} Следовательно, не было необходимости делать что-либо конкретное для обеспечения необходимой последовательности 8π- конротаторной и 6π- дисротаторной циклизаций (подробнее выделено на дополнительном изображении); они возникали спонтанно при образовании тетраендиола 15 . Защита одного спиртового фрагмента (как TBDPS ) была достигнута с использованием силилхлорида через соответствующий промежуточный трициклический йодэфир (не показан), при этом внутренне замаскированная оставшаяся гидроксильная группа высвобождалась при обработке цинковой пылью в уксусной кислоте (что давало 18 из 70). выход 80%). Бромирование спирта в условиях Аппеля с последующим его замещением при обработке цианидом натрия в HMPA дало нитрил 20 , ключевой промежуточный продукт во всех синтезах эндиандровой кислоты этой группы.

Указанное в заголовке соединение затем подвергали DIBAL восстановлению нитрила при низкой температуре с последующим мягким кислотным гидролизом с высвобождением альдегида 21 . Серия из 7 дальнейших шагов - конденсация с образованием транс-бутеноата 22 , термическая внутримолекулярная реакция Дильса-Альдера для создания тетрациклической эндиантрической основной структуры 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 DIBAL/кислотного гидролиза - создали эндиантрическую структуру ядра с подвесным альдегидом 28 , которая была готова к заключительному этапу. Его обработка диэтилциннамилфосфонатом и LDA при низкой температуре в ТГФ (с образованием по пути анионного реагента олефинирования ) привела к образованию желаемого диена с хорошим выходом «геометрически контролируемым образом», тем самым обеспечив желаемый продукт эндиандровой кислоты C.

Начальная электроциклизация в синтезе эндиандровой кислоты Николау C с получением диола 17 , показанного на основной схеме. Это ключевое промежуточное соединение затем готово для переработки в олефин, который может подвергнуться дальнейшей реакции циклоприсоединения 6π[4+2] ( Дильса-Альдера ), показанной на основной схеме, с получением указанного в заголовке натурального продукта. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ KC Николау, 2009, Вдохновение, открытия и будущие перспективы полного синтеза, J. Org. хим. 74 (3):951–972, DOI: 10.1021/jo802351b, см. [1] , по состоянию на 6 июня 2014 г.
^ WM Bandaranayake, JE Banfield & D.St.C. Блэк, 1980, Постулированные электроциклические реакции, приводящие к эндиандровой кислоте и родственным природным продуктам, J. Chem Soc. хим. Коммун. 1980 :902-903, см. [2] , по состоянию на 6 июня 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б К.С. Николау, Н.А. Петасис, Р.Е. Зипкин, 1982, Каскад эндиандровой кислоты. Электроциклизации в органическом синтезе. 4. Биомиметический подход к эндиандровым кислотам АГ. Полный синтез и термические исследования, J. Am. хим. Соц. 104 (20):5560–5562, DOI: 10.1021/ja00384a080, см. [3] , по состоянию на 6 июня 2014 г.

Дальнейшее чтение

Бандаранаяке, ВМ; Банфилд, Дж. Э.; Черный, ДСК; Фэллон, Джорджия; Gatehouse, BM Составляющие Endiandra-Spp 1. Эндиандровая кислота — новая карбоновая кислота из Endiandra-Introrsa Lauraceae и производный лактон. Ауст. Дж. Хим . 1981 , 34 , 1655-1667.
Бандаранаяке, ВМ; Банфилд, JE; Черный, ДСК; Фэллон, Джорджия; Гейтхаус, Б.М. Составные части индийских видов. III. 4-[(E,E)-5'-фенилпента-2',4'-диен-1'-Yl]тетрацикло[5.4.0.02.5.03.9]ундец-10-ен-8-карбоновая кислота из Endiandra Introrsa (Лавровые). Ауст. Дж. Хим . 1982 , 35 , 567–579.
Банфилд, Дж. Э.; Черный, ДСК; Коллинз, диджей; Хайланд, BPM; Ли, Джей-Джей; Праново, С.Р. Составные части некоторых видов Beilschmiedia и Endiandra (Lauraceae): новые производные эндиандровой кислоты и бензопирана, выделенные из B. Oligandra. Ауст. Дж. Хим . 1994 , 47 , 587-607.с .
Чуна, младший; Нкенг-Эфуэт, Пенсильвания; Лента, БН; Девкота, К.П.; Нойманн, Б.; Штаммлер, Х.-Г.; Кимбу, Сан-Франциско; Севальд, Н. Антибактериальные производные эндиандровой кислоты из Beilschmiedia Anacardioides. Фитохимия . 2009 , 70 , 684-688.
Гравий, Э.; Пупон, Э. Биогенез и биомиметическая химия: могут ли сложные натуральные продукты собираться спонтанно? Евро. Дж. Орг. хим. 2008 , 27-42.
Миллер, АК; Траунер, Д. Картирование химии высоконенасыщенных поликетидов пирона. Синлетт 2006 , 2295–2316.
Милн, БФ; Лонг, ПФ; Старцевич, А.; Грануэли, Д.; Джаспарс, М. Спонтанность на пути биосинтеза пателламида. Орг. Биомол. хим. 2006 , 4 , 631-638.
Николау, КЦ; Петасис, Н.А.; Зипкин Р.Э.; Уэниши, Дж. Каскад эндиандровой кислоты. Электроциклизации в органическом синтезе. 1. Поэтапный стереоконтролируемый полный синтез эндиандровых кислот A и B.J. Am. хим. Соц . 1982 , 104 , 5555-5557.
Николау, КЦ; Петасис, Н.А.; Уэниши, Дж.; Зипкин Р.Э. Каскад эндиандровой кислоты. Электроциклизации в органическом синтезе. 2. Поэтапный стереоконтролируемый полный синтез эндиандровых кислот CG. Дж. Ам. хим. Соц . 1982 , 104 , 5557-5558.
Николау, КЦ; Зипкин Р.Э.; Петасис, Н. А. Каскад эндиандровой кислоты. Электроциклизации в органическом синтезе. 3. «Биомиметический» подход к Endiandric Acids AG. Синтез прекурсоров. Дж. Ам. хим. Соц . 1982 , 104 , 5558-5560.
Оикава, Х. Участие Дильс-Альдеразы в биосинтезе натуральных продуктов. Бык. хим. Соц. Япония . 2005 , 78 , 537-554.
Гравий, Э.; Пупон, Э. Биогенез и биомиметическая химия: могут ли сложные натуральные продукты собираться спонтанно? Евро. ЖОК 2008 , 27-42.
Миллер, АК; Траунер, Д. Картирование химии высоконенасыщенных поликетидов пирона. Синлетт 2006 , 2295–2316.
Милн, БФ; Лонг, ПФ; Старцевич, А.; Грануэли, Д.; Джаспарс, М. Спонтанность на пути биосинтеза пателламида. Органическая и биомолекулярная химия 2006 , 4 , 631-638.

[1] KC Николау, 2009, Вдохновение, открытия и будущие перспективы полного синтеза, J. Org. хим. 74 (3):951–972, DOI: 10.1021/jo802351b, см. [1] , по состоянию на 6 июня 2014 г.

[2] WM Bandaranayake, JE Banfield & D.St.C. Блэк, 1980, Постулированные электроциклические реакции, приводящие к эндиандровой кислоте и родственным природным продуктам, J. Chem Soc. хим. Коммун. 1980 :902-903, см. [2] , по состоянию на 6 июня 2014 г.

[Nicolaou1982Endia-3] Jump up to: ^а ^б К.С. Николау, Н.А. Петасис, Р.Е. Зипкин, 1982, Каскад эндиандровой кислоты. Электроциклизации в органическом синтезе. 4. Биомиметический подход к эндиандровым кислотам АГ. Полный синтез и термические исследования, J. Am. хим. Соц. 104 (20):5560–5562, DOI: 10.1021/ja00384a080, см. [3] , по состоянию на 6 июня 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]