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NaBH4-reduktion von carbonsäureanhydriden der gibberellin-reihe
TetrabcdronLrtterrNo. 43, pp 3691 - 3692, 1975. PcrgamonPresr. Printed in Great 3ritoin.
NaBH4-REDUKTION
VON CARBONSiiUREANHYDRIDEN
DER GIBBERELLIN-REIHE'
M. Llschewski una G. Adam Institut
fiirBlochemie
aer Pflanzen
aes Forschungszentrums
fiirMolekular-
biologic und Medizin der Akademie der Wissenschaften der DDR 401 Halle (Saale), Deutsche Demokratisohe Republik (Receivedin Germnny 1 September1975; receivedin UK for publication15 September1975)
Es ist bekannt, da13 symmetrische CarbonsPureanhydride nioht oder nur sehr schwer2 mit NaBH4 reagieren, wlhrend sioh cyclische Vertreter mit diesem Reagens zu Lactonen3 und gemischte Anhydride zu Alkoholen4-6 umsetzen lassen. In Fortfiihrungvon Untersuchungen zur Synthese von an Position 7 modifizierten Phytohormonen fanden wir, aaO such die symmetrisohen Gibberellinanhydride 2 bzw. 27 mit NaBH4 unter milden Bedingungen glatt reduktiv zu den bekannten7 Hydroxymethylverbindungen 2 (S~bmp.214-216~C;[d.]~~+79,8~ xthsnol) bzw. g (Schmp.136-138°C;[d];5 +161,0' iitbanol)und den entsprechenden Carbons%uren 3 bzw. 2 gespalten werden (Mol.-Verh. Anbydrid:NaBH4 = 1:6; in abs. THF, 30 Min. bei 20°C; Ausb. nach Si02-Chromat. 72% 5 una 81% 2 bzw. 62% i und 76% $)# Die Anhydride brauchen fti diese Reaktion nicht rein dargestellt zu werden, sondern slnd auoh in situ einsetzbax, so-da13die Umwandlung der 6D-stsnndigen Carboxylfunktion von Gibberellinen zur Hydroxymethylgruppe in einer tfElntopfreaktlon" miSgllchwird. So fiihrtdie Umsetzung von IO mMo1 GA3 (2) mit 5 mMo1 Dicyclohexylcerbodiimid (in 50 ml abs. THF/Moxan
I:1 v/v; 2 Stan. bei -20°C,
danaoh 16 Stan. be1 +5'C) zu 1, das nach Filtration vom Dicyclohexylhernstoff (86%) sofort welter mit 30 mMo1 NaBH4 reduziert wird (30 Min. bei 2O'C). Die Trennung von 3 una 5 gelingt duroh Extraktion aes in Essig&urePthylester
ati
genommenen Rtiokstanaes mlt ges;itt.NaHC03-LGsung;Si02-Chromat. liefert 5 una 3 in 74% bzw. 80% Ausb. Als Nebenprodukt wird N-(Gibberellin-A3-oy$N,N'-dioyolohexyl-hernstoff ~[Sohmp.149-152°C (Aceton/Hexan);[d]E5+37,3'
(xthanol);
MS (negative Ionisierung): m/e 552 (M-); Ausb. 3 % bezogen auf 2; IR (CHC13): 7 max 3600 (OH), 3445 (NH); 1768 'y-Ly6;d,
1705, 1658 una 1500 (Amia)]isc-
No. 43
3692
Ro&ilj~:H2 y$jy&--;* o
+ DCC
-DCH
I
CH3
;
il
I,2
Ro&~$o&~~H2
3 3,k
2Mi
AC
3 2,6
liert,,welcher duroh Reaktion van 3 mit DCC zum O-fGibberellin-A3-oY$N,N'-dicyolohexyl-lsoharnstoff und ansahlieRende Umlagerung entsteht'. Die Darstellung des Anhydrids 1 bei Raumtemp. oder Verlangerung der Reaktions zeit auf 48 Stan. verringert die Ausbeute an 2 und erhaht den Anteil von 2. zu einer Zunahme Eine Verdopplung der DCC-Menge (GA3:DCC:NaBH4 = 1:1:3) fi.ihrt van 2 (II%), wBhreena auf die Ausbeute von 5 kein ElnfluD zu beobaohten 1st. Die NaBH4-Reduktion ist weiterhin in CH30H miSglloh,wobel 2 jeaoch nur in 66% Ausb. isoliert wira, wPhrend ale Anteile von 2 bzw. 2 unvetindert bleiben. Analog diesem Vesfahren ist aus 4 der 0(3),0(13) diaoetylierte Alkohol ,6 (68% Ausb.) zuglnglich, dessen Entacetylierung mit zwei xquivalenten NaOCH3 (0,2n NaOCH3, 4 Stan. be1 Raumtemp.) in 67% Ausb. ebenfalls 2 ergibt. Literatur 1. Gibberelline, xXx1X. Mitteil. (XXXVIIIi Mitteil. vgl. B. Voigt u. G. Adam, 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Tetrahedsog, im Druck). S.W. Chaikin end W. G. Brown, J.Amer.chem.Soc., 2, 122 (1949). D.M. Bailey and R.E. Johnson, J.Orn.Chem,&_,3574 (1970). Y.G. Perron et al., J_&&d.Chem,, 2, 483 (1964). K. Ishizumi, K. Koga end S. Yamada, $_hem.Pharm.Bull.,fi, 492 (1968). T. Koizumi, N. Yamamoto and E. Yoshii, Chem.Pharm.Bull., a, 312 (1973). M. Lisohewski und G. Adam, !&trahedron Letters, 2835 (1974). Houben-Weyl 15/2, G. Thieme Verlag, Stuttgart 1974, s. 105 ma 259.
NaBH4-REDUKTION
VON CARBONSiiUREANHYDRIDEN
DER GIBBERELLIN-REIHE'
M. Llschewski una G. Adam Institut
fiirBlochemie
aer Pflanzen
aes Forschungszentrums
fiirMolekular-
biologic und Medizin der Akademie der Wissenschaften der DDR 401 Halle (Saale), Deutsche Demokratisohe Republik (Receivedin Germnny 1 September1975; receivedin UK for publication15 September1975)
Es ist bekannt, da13 symmetrische CarbonsPureanhydride nioht oder nur sehr schwer2 mit NaBH4 reagieren, wlhrend sioh cyclische Vertreter mit diesem Reagens zu Lactonen3 und gemischte Anhydride zu Alkoholen4-6 umsetzen lassen. In Fortfiihrungvon Untersuchungen zur Synthese von an Position 7 modifizierten Phytohormonen fanden wir, aaO such die symmetrisohen Gibberellinanhydride 2 bzw. 27 mit NaBH4 unter milden Bedingungen glatt reduktiv zu den bekannten7 Hydroxymethylverbindungen 2 (S~bmp.214-216~C;[d.]~~+79,8~ xthsnol) bzw. g (Schmp.136-138°C;[d];5 +161,0' iitbanol)und den entsprechenden Carbons%uren 3 bzw. 2 gespalten werden (Mol.-Verh. Anbydrid:NaBH4 = 1:6; in abs. THF, 30 Min. bei 20°C; Ausb. nach Si02-Chromat. 72% 5 una 81% 2 bzw. 62% i und 76% $)# Die Anhydride brauchen fti diese Reaktion nicht rein dargestellt zu werden, sondern slnd auoh in situ einsetzbax, so-da13die Umwandlung der 6D-stsnndigen Carboxylfunktion von Gibberellinen zur Hydroxymethylgruppe in einer tfElntopfreaktlon" miSgllchwird. So fiihrtdie Umsetzung von IO mMo1 GA3 (2) mit 5 mMo1 Dicyclohexylcerbodiimid (in 50 ml abs. THF/Moxan
I:1 v/v; 2 Stan. bei -20°C,
danaoh 16 Stan. be1 +5'C) zu 1, das nach Filtration vom Dicyclohexylhernstoff (86%) sofort welter mit 30 mMo1 NaBH4 reduziert wird (30 Min. bei 2O'C). Die Trennung von 3 una 5 gelingt duroh Extraktion aes in Essig&urePthylester
ati
genommenen Rtiokstanaes mlt ges;itt.NaHC03-LGsung;Si02-Chromat. liefert 5 una 3 in 74% bzw. 80% Ausb. Als Nebenprodukt wird N-(Gibberellin-A3-oy$N,N'-dioyolohexyl-hernstoff ~[Sohmp.149-152°C (Aceton/Hexan);[d]E5+37,3'
(xthanol);
MS (negative Ionisierung): m/e 552 (M-); Ausb. 3 % bezogen auf 2; IR (CHC13): 7 max 3600 (OH), 3445 (NH); 1768 'y-Ly6;d,
1705, 1658 una 1500 (Amia)]isc-
No. 43
3692
Ro&ilj~:H2 y$jy&--;* o
+ DCC
-DCH
I
CH3
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3 3,k
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3 2,6
liert,,welcher duroh Reaktion van 3 mit DCC zum O-fGibberellin-A3-oY$N,N'-dicyolohexyl-lsoharnstoff und ansahlieRende Umlagerung entsteht'. Die Darstellung des Anhydrids 1 bei Raumtemp. oder Verlangerung der Reaktions zeit auf 48 Stan. verringert die Ausbeute an 2 und erhaht den Anteil von 2. zu einer Zunahme Eine Verdopplung der DCC-Menge (GA3:DCC:NaBH4 = 1:1:3) fi.ihrt van 2 (II%), wBhreena auf die Ausbeute von 5 kein ElnfluD zu beobaohten 1st. Die NaBH4-Reduktion ist weiterhin in CH30H miSglloh,wobel 2 jeaoch nur in 66% Ausb. isoliert wira, wPhrend ale Anteile von 2 bzw. 2 unvetindert bleiben. Analog diesem Vesfahren ist aus 4 der 0(3),0(13) diaoetylierte Alkohol ,6 (68% Ausb.) zuglnglich, dessen Entacetylierung mit zwei xquivalenten NaOCH3 (0,2n NaOCH3, 4 Stan. be1 Raumtemp.) in 67% Ausb. ebenfalls 2 ergibt. Literatur 1. Gibberelline, xXx1X. Mitteil. (XXXVIIIi Mitteil. vgl. B. Voigt u. G. Adam, 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Tetrahedsog, im Druck). S.W. Chaikin end W. G. Brown, J.Amer.chem.Soc., 2, 122 (1949). D.M. Bailey and R.E. Johnson, J.Orn.Chem,&_,3574 (1970). Y.G. Perron et al., J_&&d.Chem,, 2, 483 (1964). K. Ishizumi, K. Koga end S. Yamada, $_hem.Pharm.Bull.,fi, 492 (1968). T. Koizumi, N. Yamamoto and E. Yoshii, Chem.Pharm.Bull., a, 312 (1973). M. Lisohewski und G. Adam, !&trahedron Letters, 2835 (1974). Houben-Weyl 15/2, G. Thieme Verlag, Stuttgart 1974, s. 105 ma 259.