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Die Struktur der Jatamansi-Sure.

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791
Stncktur der Jatamansi-Sure
produkt nachweisbar mein 14 mehr). Auch das IR-Spektrum des Rohproduktes ist mit dem
von authent. 13 identisch.
DC 13: Rf = 0,53; (FIieBmittel 11). Die verbleibende wlssrige Phase wurde mit Natriumhydmgencarbonat neutralisiert und das nicht umgelagerte 14 (15 mg) durch DC und 1R
identifiziert. 14: Rf = 0.31 (FlieBmittel 11).
Umlagetung von 14 + 13 in Anthranilsiiuremethylester
100 mg 14 wurden in 5 ml Anthranilsiiuremethylester 2 Std. im Druckrohr auf 260-270"
erhitzt. Der Ester wurde anschlieaend im Kugelrohr im 6lpumpenvak. abdestilliert. Im Riickstand Wt sich durch DC nur 13 (kein 14) als Hauptprodukt nachweisen.
10,lbDioxo-1 OH,16H-5,I5-diaza-dibenz[a.e]ceanthrylen(16)
Eine Mischung aus 5,4 g (0,04 Mo1)Sumaranon und 15 g Anthranilsiiuremethylester (UberschuB)
wurde 3 Std. im Druckrohr auf 270 erhitzt. AnschlieLnd wurde mit #ther/Petrolather (1+1)
versetzt und auf Eis gestellt. Die abgeschiedenen Fristalle wurden aus Athano1 umkristallisiert.
Schwach gelbliche Nadeln vom Schmp. 248-250 Ausbeute: 420 mg (3 Id. Th.). DC: Rf =
0,85 (FlieBmittel 11) einheitlich; CnH12N202 (336,3) Ber.: C 78,56, H 3,60, N 8,33; Gef.:
C 78.72, H 3,31, N 8,19, MoL-Masse: 336 (ms). IR (KBr): 1690 cm-l (V C=O);NMR (CF3COOD):
6 7,66-8,33 (m, 8); 8,33-8,83 (m, 3); 9,5 (m, 1).
.
Anschrift: Prof. Dr. H.Mohrle, 1 Berlin 33, Konigin-Luise Str. 2-4
[Ph 3971
G.Rucker und J. Tautges +)
Die Struktur der JatamansESiiure *)
Institut f i r Pharmazeutische Chemie der Westfaschen Wilhelms-Universitat Miinster
(Eingegangen am 28. Dezember 1973).
Die schon vor langerer Zeit aus Nardostachys jatamansi D.C. (Valerianaceae) isolierte Jatamansk
Saure besitzt nicht die Struktur 1, sondern die Struktur 2 eines Sesquiterpensvom Typ der
Guaiane. Dies ergab sich aus spektroskopischen Untersuchungen und einem chemischen Abbau
zum Grundkohlenwasserstoff Guaian.
The Structure of Jatamansic acid
T h e Jatamansic acid, isolated from Nardostachys jatamansi D. C. (Valerianaceae), has been
proved to possess structure 2 related to the sesquiterpenes of the guaian type, and not structure 1. This structural elucidation has been vindicated by spectroscopic investigation and
chemical degradation to guaian.
+) Dissertation, Universitat Miinster, in Vorbereitung.
*)Vorgetragen auf der Hauptversammlung der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft, Bonn,
19.-23.9.1973.
792
Rucker und Tautges
Arch. Pharmaz
195 1 isolierten Chaudry und Mitarb. aus Nardostachys jatamansi D.C. (Valerianaceae) die Jatamansi-Saure, fd die sie die Struktur 1 mit einem fiir Sesquiterpene ungewohnlichen Grundgerilst’) ableiteten. Nach mehreren vergeblichen Versuchen anderer
Autoren’ * 4 ) gelang es, die Verbindung erneut zu isolieten, um die Struktur zu uberpriifen. Zunachst ffirten biogenetische Uberlegungen’) au der Annahme, dal3 die
Jatamansi-Saure die Struktur 2 mit einem Guaian-Grundgeriist besitzen konnte, in
welchem die Methyl-Gruppe nicht an C-7, sondern an C-8 steht. Jedoch ist nach dem
UV-,IR- und H-NMR-Spektrum (auch durch Anwendung von Verschiebungs-Reagenzien) eine Entscheidung nicht moglich. Ein deutlicher Hinweis auf die Stnrktur 2 ergab
sich aus dem Massenspektrum. Hier soUte das Signal m/e = 9 1 (38 %) einem C7-Bruchstuck entsprechen, dessen Bildung aus 2 uber 3 durch Decarboxylierung, zweifache
Allyl-Spaltung und Entfernung eines Wasserstoff-Radikals denkbar ist. Fiir 1 kame die
Bildung eines solchen C7Fragmentes nicht in Betracht.
Weitergehende Aufschlusse uber die Stellung der sekundaren Methyl-Gruppe gibt
das l 3 C-Kernresonanzspektrum (Abb. 1)’). Offenbar entsprechen die Signale 1 bis 3
den Methyl-Gruppen, wahrend die Signale 4-10 den Methylen- bzw. Methin-Gruppen
und 11 bis 14 den olefinischen C-Atomen zuzuordnen sind’). Das Signal 15 ist charakteristisch f~ die Carboxyl-Gruppe’). Diese Zuordnung (Abb. 1) wurde durch eine
,,off-resonance”-Protonenentkopplung
bestatigt, bei der die Signale 1-3 als Quartett, die
Signale 5-6 als Triplett, die Signale 7-12 als Dublett und die Signale 13-1 5 als Singulett in Erscheinung treten. Wendet man die zur Abschatzung der chemischen Verschiebung von aliphatischen C-Atomen gultigen Rechenregeld 7 7 , 8 ) auf die MethylGruppen an, so sollten die Signale 2 und 3 (6 = 21,l und 20,8 ppm) den MethylResten des Isopropyl-Substituenten entsprechen (Ber.: 6 = 20,6 pprn). Das Signal 1
( 6 = 16,2 ppm) ware der ringstandigen sekundaren Methyl-Gruppe zuzuordnen. Nach
der Abschatzung der 6-Werte6i7*8)ist fiir diese Gruppe die 8-Stellung (Ber.: 6 = 17,6)
wahrscheinlicher als die 7-Stellung (Ber.: 6 = 20,l ppm).
J
1 C.R. Chaudhry und Mitarb., J. Scient. ind. Res. IOB, 48 (1951); ibid. 178. 159 (1958);
ibid. 17B,473 (1958).
2 C. Rucker, Angew. Chem. 85, 895 (1973).
3 S.D.Sastry, M.L. Maheshwary, K.K. Chakravarti und S.C. Bhattacharyya, Perfum. essent. Oil
Rec. 58, 154 (1967).
4 K.E. Schulte, G. Riicker und C. Glauch, Planta med. 15, 274 (1967).
+) Fur die Aufnahme des l3C-Kernresonanzspektrurnsdanken wir Herrn DipL-lng. SchneiderS
Bruker-Physik AC, Karlsruhe.
5 J.T. Clerc, E. Pretsch und S. Sternhell, ‘3C-Kernresonanzspektroskopie.
Akademische Verbsgesellschaft, Frankfurt 1973.
6 D.M. Grant und E.G. Paul, J . Amer. chem. SOC. 86, 2984 (1964).
7 J.J. Burke und P.C. Lauterbur, J . Amer. chem. SOC.86, 1870 (1964).
8 P. Lindemann und J.Q. Adams, Analytic. Chem. 43, 1245 (197 1).
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Struktur der Jatamansi-Saure
793
TMS
cH,Gru!?PY
11
c-10 11
180
ELm
i
160
1LO
UO
-
100
al
60
LO
20
0
S[ppml
A' , 1: Das '3C-Kernresonanzspektrum von 2 (in CDC13, TMS als innerer Standard. Spektrometer HW-90 der Fa. Bruker-Physik)
Zum endgultigen Strukturbeweis wurde 2 zum gesittigten Kohlenwasserstoff abgebaut. Zu diesem Zwecke wurde der mit LiAlH4 erhaltene Alkohol4 iiber die BromVerbindung 5 bzw. das Tosylat 6 mit LiAlH4 in den ungesittigten Kohlenwasserstoff 7
uberfuhrt. Aus 7 erhielt man durch PtOz -Hydrierung den gedttigten Kohlenwasserstoff 8, der in seinen spektroskopischen Eigenschaften (Fingerprint-Bereich des IRSpektrum~'~'') Massenspektnrm")) mit authentischem Guaian (8) identisch ist.
1
2
4:
5:
6:
7:
R = OH
R = Br
R = S02CcH,CH,
R Z H
9 J. Pljva, M. H o d , V. Herout und F. gorm, Die Terpene, Sammlung der Spektren und
physikalischen Konstanten, Akademie-Verlag, Berlin 1960.
10 S.B. Mathur, S.V. Hiremath, G.H.Kulkami, G.R. Kelkar, S.C. Bhattacharyya, D. Simonovic
und A.S. Rao, Tetrahedron [London] 21, 3575 (1965).
11 Y. Hirose, Shitsuryo Bunseki 15, 162 (1965).
194
Rucker und Tautges
Arch. Pharmaz.
Beschreibung der Versuche
Benutzte Gerate: vgl. '). DC (0,25 mm): Kieselgel P F m (Merck). Detektion: Anisaldehyd/HzS04.
SC: KieselgelO,O5 -0,02 mm (Merck). ;dither-Ausschiittlungenwurden iiber Na2S04 getrocknet.
Schmp. (unkorr.): Kofler-Heizmikroskop.
Extraktion: 24 kg der luftrockenzn Wurzeln von Nardostachys jatamansi DC') wurden mit
150 1 Petrolather (Merck, Sdp. bis 40 ) erschopfend mazeriert und der PetroPther im Vak. abge
dampft. Ausbeute 950 g (4 % bezogen auf die lufttrockene Droge). nmD= 1.493' [a]: 7 -39.5'
(C = 19,7; CHC13).
8-Methyl-S-isopropy1-3a.4.5.6.7.8-hexahydroazulen-carbonsiiure-(3)
(Jatamansi-Sure.2)
Durch lsolierung der sauren Anteile aus 900 g Extrakt'mit 5 proz. NazCO3-Lasung und SC
(1 cm Durchmesser, 80 cm Lange; Petrolather Sdp. 60 /Essigester 3 : 1). Die Fraktionen mit R
= 0,60 ergaben farblose Kristallc. Ausbeute: 8,4 g20,035 % bezogen auf die 1 fttrockene Drogef;
= -369.6 (c = 1.25; Athanol) Lit.:ly-394O. UV (xthanol)
Schmp. 123-124O (Petrolather).
hnax (f): 282 (17800) nm.IR (KBrE*) 2630 m. 1380 w, 1270 s, 940 m (-C=C-COOH); 1360 w,
1160 w, 1125 w (C(CHJ)O);1670 s, 850 m (-CH-C ). NMR: Tab. 1. MS: m/e (%) 234 (11, M');
219 (1); 191 (100); 189 (1); 178
177 (1); 173 (2); 163 (1); 149 (2); 147 (1); 145 (15);
138 (2); 136 (2); 135 (2); 133 (4); 131 (2); 129 (2); 117 (1); 115 (1); 107 (2); 105 (7);93 (2);
91 (33);81 (6); 79 (2); 77 (2); 69 (1); 67 (1); 65 (1); 5 5 (2); 41 (8).
[&Ip-
(a);
8-Methyl-5isopropyl-3-hydroxyrnethyl-3a.4.5.6.7.8-hexahydroazulen
(4)
2 g (8,5 m Mol) 2 in 20 ml absol. Ather wurden unter Riihren und Eiskiihlung zu 0,4 g LiAM4
in 50 ml absol. Ather getropft. Nach 4stdg. Riihren wurde 2 h unter Ruckflu5 gekocht, nach Zugabe von Wasser abfiltriert und die Atherphase eingedampft. Farblose Fliissigkeit. Ausbeute:
1,5 g (77 %). n" = 1.5179. [a]: =, -250° (c = 9,7; CHCh). I.
CISHzaO(22t2) Ber.: C 81.76; H 10.99. Gef.: C 81.37; H 10.98. UV (Athanol) h n a x (€1:
252 (11000) nm. IR (Film): 3350 s, 1320 m, 1350 w, 1045 w (C-OH). NMR: Tab. 1 Mo1.-Masse:
220 (MS).
8-MethyC5-isopropyl-3-brommethyl-3a.
4.56.7.8-hexahydroazulen ( 5 )
0,4 g (1,8 m Mol) 4 in 50 ml absol. Petrolather (Sdp. bis 40') wurden unter Ruhren bei -20'
tropfenweise rnit 0,5 g PBr3 in 10 ml Petrolather versetzt. Man riihrte 2 h unter Kiihlung, lie8
iiber Nacht bei Raumtemp. stehen und go8 1 1 eiskalte 8 proz. Na2CO3-Losung. Die PetrolatherSchicht wurde mit Wasser gewaschen, iiber Na2S04 getrocknet und eingedampft. Dunkelgnine
Fliissigkeit. Ausbeute: 0,32 g (82 %). n"
= 1.5390. UV (Athanol) h n a x (f): 208,5 (11200),
250 (9400), 257 (9000) nm. IR ( C Q ) : &O s, 615 w (GC-Br). NMR: Tab. 1. MoLMasse: 283 (MS).
3.&Dimethyl-7-isopropyl-3a.4.5.6.7.8-hexahydroazulen
(7)
a) 0,15 g (0,53 m Mol) 5 in 30 ml absol. Xthanol lies man schnell auf 5 g vorgewirmtes, feinge
schnittenes Natrium tropfen und go8 das Gemisch nach En e der Reaktion auf Eiswasser. Es wurde
in ;dither aufgenommen und mit Wasser neutral gewaschen". Ausbeute: 0,ll g (73 %).
)
' Aus dem Drogenhandel bezogen.
*)s=
starke, m = mittelstarke. w = schwache Bande.
12 G. Ohloff, H. Farnow und G. Schade, Chem. Ber. 89, 1549 (1956).
30 7174
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Struktur der Jatamansi-Saure
b) 0.15 g ( 0 3 3 m Mol) 5 tropfte man in 5 h zu 200 gm LiAlH4 in 50 ml bither. Dann wurde
unter Eiskuhlung Wasser zugetropft. Nach ubticher Aufarbeitung erhielt man ein gelbes 61. Ausbeute: 0,l g (63 %).
c) 0,l g (0.45 m Moll 4 lid) man in 2 ml absol. Pyridin mit 0,15 g pToluolsulfonsiurechlorid
mehrere Tage stehen. Nach ublicher A$arbeitung erhielt man 0,045 g Ester 6, welcher in 10 ml
Tetrahydrofuran mit 0,l g L i A l b 10 hunter RiickfluB gekocht wurde. Das Reagens wurde rnit
Wasser zerstortund in ublicher Weise aufgearbeitet. Ausbeute: 0,03 g (30 %). nMn= 1.4962.
[a]:= +13,2' ( ~ ~ 2 . CHC13).
4;
UV (Athanol) b a x (E): 250,s (13500); 256 (13200). IR (Film):
835 s, (C=c>; 1375 s (C(CH3)z). NMR: Tab. 1.
3.8-Dimethyl-S-impropyldecahydroazulen
(Guaian) (a)
a) 0.1 g (0,sm Mol) 7 wurden in 75 ml Eisessig an vorreduziertem PtO2 10 h hydriert ( 1 0 ml H2;
Ber.: 9,8 ml H2). Nach ubticher Aufarbeitung wurde sc ( 1 cm 4, 50 cm Lkge; Kieselgel rnit
25 % AgNO3) getrennt. Die Fraktionen rnit Rf = 0.81 (PentanlHexan 9 : 1) ergaben eine Fliissigkeit. Ausbeute: 0,065 g (65 %).
b) 1 g (4,8 rn Mol) S-Guajazulen wurden in 80 ml Eisessig 50 h an vorreduziertem P t 0 2 hydriert
(545 ml H2; Ber.: 565 ml H2). Nach Abfiltrieren des Katalysators wurde rnit 150 ml H2O verdunnt,
ausgeithert und die Atherphase mit NaHCO3-Losung und Wasser gewaschen. Der Ruckstand wurde
sc wie unter a) getrennt. Die Fraktionen mit Rf = 0,88 ergaben eine farblose Flussigkeit. Ausbeute:
0,56 g (55,8 F). nX = 1.4734 [a]: a): +28,1° (c=3,49); b): -1.507 (c*1,77; CHClj). MS:
d e (%) 208 (
M
'
, 4 8 ; 193 (6); 180 (7); 166 (41); 165 (65); 164 (25); 152 (13); 151 (23); 138
(43); 137 (24); 124 (28); 123 (32); 112 (33);112 (33); 109 (100); 107 (28); 95 (80); 83 (60);
81 (50);69 (41); 67 (45); 41 (70); [Lit." : 208 (23); 165 (61); 164 (25); 109 (100);95 (81)].
'
Tab. 1: Die H-NMR-Suektren der Verbindungen 2. 4. 5 und 7.a)
Verbindung
>CH-CH~
-
-CH,
,CH3
-CHr
weitere Signale
>C H:CH- C =c-
AB-System
CHS
~
2
4
d
5
7
1,l d
J = 6,s Hz
3H
1,05 d
J = 6,s Hz
6H
6
1,05 d
J = 6,5 Hz
3H
1,0 d
J = 6,s Hz
6H
6A= 5,75; 6,= 5,45
1,l d
J = 6,s Hz
3H
1,05 d
J = 6,s Hz
6H
6,= 5,95; 6,= 5.5
0,95 d
J = 6,s Hz
1,0 d
J = 6,s Hz
$2 s
2H
3H
6H
= 7,l;
A
6,= 5,7
1,l-2,7 m
= 7Hz
AB2 H
10 H
JAB = 7 H z
2H
J~~
=
1,4-3,0 m
11 H
1,l-2,s m
7 Hz
2H
10 H
11,4 sb)
1H
(COOH)
4,O sb)
1H
(CH2 OH)
hA=4,1; 6B=3,95
J = 10Hz; 2 H
(CH2Br)
1,l-2,s m
13 H
a) 6-Werte in CDC13, TMS als innerer Standard. s = Singulett, d = Dublett, m = Multiplett.
In Klammern: die elektronisch integrierten Protonenzahlen.
b) Diese Signale sind nach Schutteln mit D2O nicht mehr vorhanden.
Anschrift: Prof. Dr. G. Riicker, 44 Munster, Hittorfstrafie 58-62
[Ph 3981
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