Sissejuhatus
HU-210 on sünteetiline kannabinoid, mis sünteesiti esmakordselt 1988. aastal (1R,5S)-mürtenoolist Raphael Mechoulami juhitud rühma poolt Heebrea Ülikoolis. HU-210 on 100 kuni 800 korda tugevam kui kanepi looduslik THC ja tal on pikem toimeaeg. HU-210 seondumisafiinsus on kloonitud inimese kannabinoidiretseptorites CB1 juures 0,061nM ja CB2 juures 0,52nM. Võrreldes Delta-9-THC 40,7nM-ga CB1 juures. HU-210 on 11-hüdroksü- Δ8- tetrahüdrokannabinooli (-)-1,1-dimetüülheptüülanaloog; mõnes viites nimetatakse seda 1,1-dimetüülheptüül- 11-hüdroksütetrahüdrokannabinooliks. Lühend "HU" tähistab heebrea ülikooli.
Resortsinool (8) on tuvastatud kui peamine vaheühend, mis reageerib 4-hüdroksü-mürtenüülpivalooli (9) mõlema enantiomeeriga, moodustades soovitud THC-taolised struktuursed raamistikud. Põhilise fluoritud ehitusploki (8) sünteesimine osutus keeruliseks. Tegelikult oli mitmeid ebaõnnestunud lähenemisi (8). 8 sünteesi alustati kaubanduslikult kättesaadava (3,5-dimetoksüfenüül)atsetonitriili (1) metüleerimisega, mis affordineeris α,α-dimetüülnitriili (2) suurepärase saagisega. Järgnevalt redutseeriti hüdriidiga (2), mille tulemusena saadi aldehüüd (2), mis läbis Wittigi olefineerimise fosfooniumsoolast (5) saadud saagisega, mis andis küllastumata aine (6) ühe isomeerina, millel oli arvatavasti (Z)-geomeetria. Seejärel hüdrogeeniti (6) CvC-side (Pd/C, H 2 , EtOAc-s), et saada ühend (7) kvantitatiivse saagisega. (7) töötlemine MeMgIga 170 °C juures andis väga hea saagisega demetüülitud alkoholi (8). (-)-(R, R)-HU-210 süntees saavutati kaubanduslikult saadaolevast (-)-(1R)-mürtenoolist (≥95% ee), mis muudeti 4-hüdroksümürtenüülpivalaadiks (9) Zahalka ja Huffmani meetodil. Lõpuks andis redutseerimine LiAlH4-ga sihtühendi (-)-(R, R)-HU-210. Kuna sünteesi kiraalsuse allikaks on kaks 4-hüdroksümetüülpivalenaadi enantiomeeri (9), peegeldas kahe lõppühendi ee kaubanduslikult kättesaadavate lähteainete ee-d. Kanabinoidimimeetikumide enantiomeeriline puhtus kinnitati analüütilise kiraalse HPLC abil. Seejärel puhastati (-)-(R, R)-HU-210 poolpreparatiivse kiraalse HPLC abil, et saada farmakoloogiliste analüüside jaoks kõrge puhtusastmega (>99% ee) üksikud enantiomeerid.
Resortsinool (8) on tuvastatud kui peamine vaheühend, mis reageerib 4-hüdroksü-mürtenüülpivalooli (9) mõlema enantiomeeriga, moodustades soovitud THC-taolised struktuursed raamistikud. Põhilise fluoritud ehitusploki (8) sünteesimine osutus keeruliseks. Tegelikult oli mitmeid ebaõnnestunud lähenemisi (8). 8 sünteesi alustati kaubanduslikult kättesaadava (3,5-dimetoksüfenüül)atsetonitriili (1) metüleerimisega, mis affordineeris α,α-dimetüülnitriili (2) suurepärase saagisega. Järgnevalt redutseeriti hüdriidiga (2), mille tulemusena saadi aldehüüd (2), mis läbis Wittigi olefineerimise fosfooniumsoolast (5) saadud saagisega, mis andis küllastumata aine (6) ühe isomeerina, millel oli arvatavasti (Z)-geomeetria. Seejärel hüdrogeeniti (6) CvC-side (Pd/C, H 2 , EtOAc-s), et saada ühend (7) kvantitatiivse saagisega. (7) töötlemine MeMgIga 170 °C juures andis väga hea saagisega demetüülitud alkoholi (8). (-)-(R, R)-HU-210 süntees saavutati kaubanduslikult saadaolevast (-)-(1R)-mürtenoolist (≥95% ee), mis muudeti 4-hüdroksümürtenüülpivalaadiks (9) Zahalka ja Huffmani meetodil. Lõpuks andis redutseerimine LiAlH4-ga sihtühendi (-)-(R, R)-HU-210. Kuna sünteesi kiraalsuse allikaks on kaks 4-hüdroksümetüülpivalenaadi enantiomeeri (9), peegeldas kahe lõppühendi ee kaubanduslikult kättesaadavate lähteainete ee-d. Kanabinoidimimeetikumide enantiomeeriline puhtus kinnitati analüütilise kiraalse HPLC abil. Seejärel puhastati (-)-(R, R)-HU-210 poolpreparatiivse kiraalse HPLC abil, et saada farmakoloogiliste analüüside jaoks kõrge puhtusastmega (>99% ee) üksikud enantiomeerid.
Seadmed ja klaastooted.
- 100 ml, 250 ml, 500 ml ümarpõhjalised kolvid (RBF);
- 50 ml pirnikujuline kolb;
- Retortstatiiv ja klamber aparatuuri kinnitamiseks;
- magnetiline segisti koos soojendajaga;
- 100 ml x3; 50 ml x2 keeduklaasi;
- 500 ml eraldussahtel;
- 100 mL tilgutuslehtri;
- Dewari vann;
- Veevann;
- Tahke CO2 (kuivjää);
- Vaakumi allikas;
- Klaasvarda ja spaatel;
- Rotovap masin;
- Plastik- või klaasist süstel;
- Erlenmeyeri kolb 150-200 ml x2;
- tagasivoolukondensaator;
- Flash-kromatograafia komplekt;
- Buchneri kolb ja lehter [väikeste koguste puhul võib kasutada Schott'i filtrit];
- Laboratooriumitermomeeter (-50 °C kuni 200 °C) koos kolviadapteriga;
- ~10 L lämmastiku (N2) või argooni (Ar) õhupall (1 atm);
- Vesinikgaasi (H2) allikas;
- Laboratoorne kaal (sobib 0,001-100 g) [sõltub sünteesi koormusest].
Reagendid.
- Naatriumhüdriid (NaH) 60% mineraalõlis, 677 mg, 16,9 mmol;
- Dimetüülformamiid (DMF) 10,0 ml;
- 2-(3,5-dimetoksüfenüül)atsetonitriil (1) 1,0 g, 5,64 mmol;
- Joodimetaan (CH3I) 1,1 ml, 16,9 mmol;
- Ammooniumkloriidi (NH4Cl) vesilahus (25,0 ml);
- Dietüüleeter (Et2O) 363 mL;
- Naatriumsulfaat (Na2SO4) või magneesiumsulfaat (MgSO4) ~150 g;
- diklorometaan (DCM) 115,0 ml;
- DIBALH (C₈H₁₉Al) 1 M lahus heksaanis, 14,75 mL, 14,75 mmol;
- Naatriumtartraadi 10%-line lahus vees, 20 mL;
- Etüülatsetaat (EtOAc) 1070 mL;
- Destilleeritud vesi ~1 L;
- Naatriumkloriid (NaCl) ~100 g;
- Heksaan ~650 mL;
- 5-bromopentaan (4) 3,134 ml, 16,6 mmol;
- Etanool (EtOH) 35 mL;
- Trifenüülfosfiin (Ph3P) 4,35 g, 16,6 mmol;
- kaaliumkarbonaat (K2CO3) 2,30 g, 16,6 mmol;
- Tolueen 35 ml;
- Tetrahüdrofuraan (THF) 179 ml;
- Pd/C 10% 139 mg;
- Metüülmagneesiumjodiid (MeMgI) 3 M Et2O-s, 8,0 ml, 24,0 mmol;
- Pivalaatester (9) 48 mg, 0,19 mmol;
- Booritrifluoriidi eeteraat (BF3-OEt2) 0,12 ml, 1,0 mmol;
- Liitiumalumiiniumhüdriid (LiAlH4) 15,3 mg, 0,39 mmol.
Keemistemperatuur: 485.51 760 mm Hg juures;
Sulamistemperatuur: 205,83 °C;
Molekulmass: 386,576 g/mol;
Tihedus: 1,0±0,1 g/ml;
CAS-number: 112830-95-2.
Prekursori süntees
2-(3,5-dimetoksüfenüül)-2-metüülpropaaninitriil (2)Segatud naatriumhüdriidi (60% mineraalõlis, 677 mg, 16,9 mmol, 3 ekvivalenti) suspensioonile kuivas DMFis (5.0 mL) 0 °C juures lisati tilgakesi kaubanduslikult kättesaadava 2-(3,5-dimetoksüfenüül)atsetonitriili (1) (1,0 g, 5,64 mmol, 1 ekv.) ja jodometaani (1,1 mL, 16,9 mmol, 3 ekv.) lahus kuivas DMFis (5,0 mL). Reaktsiooni temperatuur tõusis 15 minuti jooksul 25 °C-ni ja segamist jätkati 2 tundi 100 mL ümarpõhjalises kolvis. Reaktsioonisegu kustutati küllastunud NH4Cl vesilahusega (5,0 ml) ja lahjendati dietüüleetriga (10 ml). Orgaaniline kiht eraldati ja vesikiht ekstraheeriti dietüüleetriga (3 × 10 mL). Ühendatud orgaaniline kiht pesti vee ja soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 8:2), et saada ühend (2) (1,1 g, 98%) värvitu õlina.
2-(3,5-dimetoksüfenüül)-2-metüülpropanaal (3)
(2) ( 1,21 g, 5,90 mmol, 1 ekv.) lahusele kuivas DCM-is (50.0 ml) temperatuuril -78 °C (Dewari vannis kuiva jääga) lisati DIBALH (1 M lahus heksaanis, 14,75 ml, 14,75 mmol, 2,5 ekv.) (C₈H₁₉Al) 250 mL ümarpõhjalises kolvis. Reaktsioonisegu segati samal temperatuuril 1 h ja seejärel jahutati, lisades tilkhaaval kaaliumnaatriumtartraati (10%-line lahus vees, 20 ml). Saadud segu soojendati toatemperatuurini, segati tugevalt 1 h ja seejärel lahjendati EtOAc-ga (20 ml). Orgaaniline faas eraldati ja vesifaas ekstraheeriti EtOAc-ga (3 × 50 ml). Ühendatud orgaaniline kiht pesti vee ja soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 8:2), et saada aldehüüd (3) (1,14 g, 93%) värvitu õlina.
5-(Bromotrifenüül-λ5-fosfanüül)pentaan (5)
Kaubanduslikult saadaolevale 5-bromopentaani (4) (3,134 ml, 16,6 mmol, 1 ekv.) lahusele EtOH-s (35 ml) lisati trifenüülfosfiin (4.35 g, 16,6 mmol, 1 ekv.) ja K2CO3 (2,30 g, 16,6 mmol, 1 ekv.) ning segu kuumutati 250 ml ümarpõhjalises kolvis üleöö tagasilöögi juures. Lahusti aurustati vähendatud rõhu all, toorprodukt lahustati tolueenis (35 ml) ja segu segati tugevalt 100 °C juures 5 minutit. Segul lastakse jahtuda temperatuurini ja kristalliseerunud fosfooniumsool (5) (74%) koguti filtreerimise teel valge kristallilise tahke aineena.
Kaubanduslikult saadaolevale 5-bromopentaani (4) (3,134 ml, 16,6 mmol, 1 ekv.) lahusele EtOH-s (35 ml) lisati trifenüülfosfiin (4.35 g, 16,6 mmol, 1 ekv.) ja K2CO3 (2,30 g, 16,6 mmol, 1 ekv.) ning segu kuumutati 250 ml ümarpõhjalises kolvis üleöö tagasilöögi juures. Lahusti aurustati vähendatud rõhu all, toorprodukt lahustati tolueenis (35 ml) ja segu segati tugevalt 100 °C juures 5 minutit. Segul lastakse jahtuda temperatuurini ja kristalliseerunud fosfooniumsool (5) (74%) koguti filtreerimise teel valge kristallilise tahke aineena.
(5Z)-7-(3,5-dimetoksüfenüül)-7-metüülokt-5-en (6)
Fosfooniumsoola (5) (27,3 mmol, 5 ekv.) kuivas THFis (130 ml) 0 °C juures lisati tilgakesi LiHMDS (LiN[(CH₃)₃Si]₂) (1 M THFis, 27,3 ml, 27,3 mmol, 5 ekv.) 500 mL ümarpõhjalises kolvis. Segu soojendati 10 °C-ni ja segati 30 minutit, et tagada oranži üliidi täielik moodustumine. Saadud lahusele lisati sama temperatuuri juures tilgakesi aldehüüdi (3) (1,1 g, 5,46 mmol, 1 ekvivalent) lahus THFis (15 ml). Reaktsiooni segati üle öö toatemperatuuril. Segu kustutati küllastunud vesilahuse NH4Cl (10 ml) lisamisega. Orgaaniline kiht eraldati ja vesifaas ekstraheeriti Et2O-ga (3 × 100 ml). Ühendatud orgaaniline kiht pesti soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 7:3), et saada alkeen (6) (92%, üks diastereoisomeer) värvitu õlina.
Fosfooniumsoola (5) (27,3 mmol, 5 ekv.) kuivas THFis (130 ml) 0 °C juures lisati tilgakesi LiHMDS (LiN[(CH₃)₃Si]₂) (1 M THFis, 27,3 ml, 27,3 mmol, 5 ekv.) 500 mL ümarpõhjalises kolvis. Segu soojendati 10 °C-ni ja segati 30 minutit, et tagada oranži üliidi täielik moodustumine. Saadud lahusele lisati sama temperatuuri juures tilgakesi aldehüüdi (3) (1,1 g, 5,46 mmol, 1 ekvivalent) lahus THFis (15 ml). Reaktsiooni segati üle öö toatemperatuuril. Segu kustutati küllastunud vesilahuse NH4Cl (10 ml) lisamisega. Orgaaniline kiht eraldati ja vesifaas ekstraheeriti Et2O-ga (3 × 100 ml). Ühendatud orgaaniline kiht pesti soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 7:3), et saada alkeen (6) (92%, üks diastereoisomeer) värvitu õlina.
7-(3,5-dimetoksüfenüül)-7-metüüloktaan (7)
(6) ( 5,0 mmol, 1 ekv.) lahusele EtOAc-s (200 ml) lisati 10% Pd/C (139 mg) ja saadud suspensiooni segati jõuliselt vesiniku atmosfääris 500 mL RBF-s üle öö toatemperatuuril. Katalüsaator eemaldati filtreerimise teel läbi tseliidi ja filtraat aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 6:4), et saada hüdrogeenitud ühend (7) (kvantitatiivne saagis) värvitu õlina.
5-(2-metüüloktaan-2-üül)benseen-1,3-diool (8)
Ühendi (7) (1,20 mmol, 1 ekv.) lahusele kuivas Et2O-s (5,0 ml) ja kuivas THF-s (0,4 ml) lisati 0 °C juures 100 ml RBF-s MeMgI (3 M Et2O-s, 8,0 ml, 24,0 mmol, 20 ekv.). Setteid kuumutati vähendatud rõhu all 100 °C-ni, seejärel kuumutati jääk 1 h jooksul lämmastikuvoolu all 170 °C-ni. Jahutatud reaktsioonisegu kustutati küllastunud vesise NH4Cl-ga (10 ml) ja ekstraheeriti EtOAc-ga (5 × 20 ml). Ühendatud orgaaniline kiht pesti soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt (8 ) puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 1:1), et saada alkoholi (8) (70%) vahajasvalge tahkisena.
Toote süntees
[(6aR,10aR)-3-(2-metüüloktaan-2-üül)-1-hüdroksü-6,6-dimetüül-6H,6aH,7H,10H,10H,10aH-benso[c]isokromen-9-üül]metüül-2,2-dimetüülpropanaat (10)
Resortsinooli (8 ) lahusele (0.19 mmol, 1 ekv.) ja pivalaatestri (9) (48 mg, 0,19 mmol, 1 ekv.) kuivas DCM-is (65 ml) temperatuuril -20 °C lisati BF3-OEt2 (0,12 ml, 1,0 mmol, 5,3 ekv.) 250 ml RBF-is. Segul laseti soojeneda toatemperatuurini ja seejärel segati 2 h. Segu pesti ettevaatlikult soolveega, üle Na2SO4, filtreeriti ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati kiirkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 9:1), et saada ühend (10) (55%) vahajasvalge tahkisena.
Resortsinooli (8 ) lahusele (0.19 mmol, 1 ekv.) ja pivalaatestri (9) (48 mg, 0,19 mmol, 1 ekv.) kuivas DCM-is (65 ml) temperatuuril -20 °C lisati BF3-OEt2 (0,12 ml, 1,0 mmol, 5,3 ekv.) 250 ml RBF-is. Segul laseti soojeneda toatemperatuurini ja seejärel segati 2 h. Segu pesti ettevaatlikult soolveega, üle Na2SO4, filtreeriti ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati kiirkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 9:1), et saada ühend (10) (55%) vahajasvalge tahkisena.
(-)-(R,R)-HU-210 (11)
Kaitsetud esteri (10) (0,098 mmol, 1 ekvivalent) lahus kuivas THFis (1,0 ml) lisati tilgakalt LiAlH4 (15,3 mg, 0,39 mmol, 4 ekvivalent) suspensioonile THFis (1,0 ml) 0 °C juures 50 ml pirnikujulises kolvis. Reaktsioonisegu segati 2 tundi ja lastakse soojendada toatemperatuurini. Reaktsioon kustutati veega (2 ml) ja ekstraheeriti eetriga (2 × 5 ml). Ühendatud orgaaniline kiht pesti soolveega, kuivatati Na2SO4 peal ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all. Toorprodukt puhastati välkkromatograafia abil silikageelil (heksaan/EtOAc 8:2), et saada lõppühend (-)-(R, R)-HU-210 (11) (50%, ee 97%) hügroskoopilise valge tahkisena. Lõppsaadus puhastati seejärel kiraalse HPLC abil (vt üksikasjad katsetes), et saada (-)-(R, R)-HU-210 enantiomeeriliselt puhtana (ee 100%).
Last edited by a moderator:
