Wieland–Miescher-keton

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Wieland–Miescher-keton[1]
Wieland-Miescher.png
IUPAC-név 8a-Methyl-3,4,7,8-tetrahydro-2H-naphthalene-1,6-dione
Kémiai azonosítók
CAS-szám 20007-72-1
PubChem 89262
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet C11H14O2
Moláris tömeg 178,23 g/mol
Olvadáspont 47-50 °C
Veszélyek
R mondatok nincs[1]
S mondatok S22, S24/25[1]
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A Wieland–Miescher-keton egy biciklusos éndion („enedion”). Ezt az optikailag inaktív, racém éndiont a Ciba Geigy svájci gyógyszervállalat két vegyésze, Karl Miescher és Peter Wieland állította először elő, s ezért azt róluk nevezték el.[2]

A racém vegyület neve az IUPAC nevezéktan szerint: (±)-8a-metil-3,4,8,8a-tetrahidro-1,6(2H,7H)-naftalindion.

A vegyület nagyon sokoldalú szinthon (szintetikus építő-elem). Eddig több mint 50 természetes szerves anyag, főleg szeszkviterpének, diterpének és szteroidok szintéziséhez használták. Közülük számosnak van rákellenes, baktericid, vírusölő, antineurodegeneratív és immunmodulátor hatása.

A Wieland-Miescher biciklusos keton gyűrűrendszere a szteroidok AB-gyűrűjének felel meg, ezért kiváló kiindulási anyag szteroidok előállítására. Így például sikerrel használták az adrenoszteron szintézisére.[3]

Az eredeti Wieland–Miescher-keton (5) racém vegyület, amit 2-metil-1,3-ciklohexándion (3) és metil-vinil-keton Robinson annulációjával állítottak elő. Az annulációban keletkezett triketont (4) benzolban pirrolidinnel forralva nyerték a kívánt biciklusos racém éndiont (5).[4]

A szintézisben először Raney nikkeles katalitikus hidrogénezéssel a rezorcint (1) dihidrorezorcinná (2) alakították, majd annak enolátját metil-jodiddal alkilezve a Robinson annulációhoz szükséges triketont (3) nyerték[5] WielandMiescherKeton.jpg

Az optikailag aktív Wieland–Miescher-ketonhoz vezető enantioszelektív szintézis (S)-(−)-prolin optikailag aktív aminosav katalizátort használ:

WielandMiescherHajosParrish.jpg

Ez az aszimmetriás gyűrűzáró reakció 1971-ben jelent meg a szabadalmi irodalomban.[6] Hajos és Parrish az optikailag aktív Wieland–Miescher-ketonhoz vezető köztiterméket, az optikailag aktív 6,6-biciklusos ketolt (−)-6 is elkülönítette, mert biológiai körülmények között, szobahőmérsékleten, vízmentes dimetilformamid (DMF) oldószerben dolgoztak. A balra forgató vegyület (−)-6 dehidratálása benzolban p-toluolszulfonsavval forralva az optikailag aktív, jobbra forgató éndionhoz (S)-(+)-5 vezet.

Ezt az optikailag aktív (S)-(+)-5 éndiont használta a rák ellenes Taxol nevű négy-gyűrűs vegyület totálszintézisében Danishefsky professzor.[7]

A baseli Roche gyógyszervállalat vegyészei a triketon ( 4 ) aszimmetriás gyűrűzárási reakcióját dimetil-szulfoxid (DMSO) oldószerben végezték el az eredeti eljárás [6] nyomán. Miután nem dimetilformamidban, hanem dimetilszulfoxid oldószerben dolgoztak, az optikailag aktív biciklusos ketolt (−)-6 nem különítették el, hanem egyenesen az optikailag aktív biciklusos Wieland–Miescher-ketonhoz (S)-(+)-5 jutottak.[8]

A berlini Schering gyógyszervállalat vegyészei, Eder, Sauer és Wiechert nem-biológiai körülmények között dolgozva, a triketont (4 ) 47 mol% prolinnal 1M perklórsavas közegben, acetonitrilben forralva, közvetlenül a fent leírt éndiont (S)-(+)-5 állították elő. A Hajos,Parrish biciklusos ketolokat így természetesen nem tudták elkülöníteni, vagy megfigyelni.[9]

Carlos F. Barbas és munkatársai az optikailag aktív biciklusos éndion (S)-(+)-5 előállítását az eredeti eljárás módosításával egy lépésben hajtották végre, és 49%-os termeléssel 76%-os optikai tisztaságban nyerték az optikailag aktív biciklusos éndiont:[10]

WielandMiescherBarbas.jpg

Az optikailag aktív Wieland–Miescher-keton előállítása a Hajos–Parrish reakció,[11] vagy más néven a Hajos–Parrish–Eder–Sauer–Wiechert-reakció egyik példája.[12][13]

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c d (±)-8a-Methyl-3,4,8,8a-tetrahydro-1,6(2H,7H)-naphthalenedione a Sigma-Aldrich oldalán
  2. Wieland, P.; Miescher, K. Über die Herstellung mehrkerniger Ketone., Helv. Chim. Acta 1950, 33, 2215. doi:10.1002/hlca.19500330730)
  3. Dzierba, C. D.; Zandi, K. S.; Moellers, T.; Shea, K. J. An Ascending Synthesis of Adrenalcorticosteroids. The Total Synthesis of (+)-Adrenosterone. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4711-4712
  4. S.Ramachandran and M.S. Newman, Org.Syn., 41, 38 (1961)
  5. A. B. Mekler, S. Ramachandran, S. Swaminathan, and Melvin S. Newman Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, p.743 (1973); Vol. 41, p.56 (1961).
  6. Z. G. Hajos, D. R. Parrish, German Patent DE 2102623 (29 July 1971) and USP 3,975,440 (Aug.17, 1976) Example 21
  7. Danishefsky, S. J.; Masters, J. J.; Young, W. B.; Link, J. T.; Snyder, L. B.; Magee, T. V.; Jung, D. K.; Isaacs, R. C. A.; Bornmann, W. G.; Alaimo, C. A.; Coburn, C. A.; Di Grandi, M. J. "Total synthesis of baccatin III and taxol." J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2843–2859. doi:10.1021/ja952692a
  8. 1,6(2H, 7H)-Naphthalenedione, 3,4,8,8a-tetrahydro-8a-methyl-, (S)- Paul Buchschacher, A. Fürst, and J. Gutzwiller Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.368 (1990); Vol. 63, p.37 (1985)
  9. New Type of Asymmetric Cyclization to Optically Active Steroid CD Partial Structures Angewandte Chemie International Edition in English Volume 10, Issue 7, Date: July 1971, Pages: 496-497 Ulrich Eder, Gerhard Sauer, Rudolf Wiechert doi:10.1002/anie.197104961
  10. A proline-catalyzed asymmetric Robinson annulation reaction Tetrahedron Letters, Volume 41, Issue 36, September 2000, Pages 6951-6954 Tommy Bui and Carlos F. Barbas doi:10.1016/S0040-4039(00)01180-1
  11. Agami, C.; Levisalles, J.; Puchot, C. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1985, 8, 441-442
  12. B. List, Tetrahedron 58 (2002) 5573-5590
  13. "Hajos-Parrish-Eder-Sauer-Wiechert-reakció" szócikk http://hu.wikipedia.org/wiki/Hajos%E2%80%93Parrish%E2%80%93Eder%E2%80%93Sauer%E2%80%93Wiechert-reakci%C3%B3