Įvadas
HU-210 yra sintetinis kanabinoidas, kurį 1988 m. iš (1R,5S)-myrtenolio pirmą kartą susintetino Rafaelio Mechulamo vadovaujama Hebrajų universiteto grupė. HU-210 yra nuo 100 iki 800 kartų stipresnis už natūralų kanapių THC ir pasižymi ilgesne veikimo trukme. HU-210 turi 0,061nM prisijungimo prie CB1 ir 0,52nM prie CB2 klonuotų žmogaus kanabinoidinių receptorių. Palyginti su delta-9-THC, kurio koncentracija CB1 yra 40,7nM. HU-210 yra (-)-1,1-dimetilheptilo 11-hidroksi- Δ8- tetrahidrokanabinolio analogas; kai kuriose nuorodose jis vadinamas 1,1-dimetilheptilo- 11-hidroksitetrahidrokanabinoliu. Santrumpa "HU" reiškia Hebrajų universitetą.
Resorcinolis (8) buvo identifikuotas kaip pagrindinis tarpinis produktas, reaguojantis su abiem 4-hidroksi-mirtenilpivalato (9) enantiomerais ir sudarantis norimus į THC panašius struktūrinius karkasus. Pagrindinio fluorinto statybinio bloko (8) sintezė pasirodė esanti sudėtinga. Iš tiesų, buvo taikyta keletas nesėkmingų metodų (8). 8 sintezė prasidėjo nuo komerciškai prieinamo (3,5-dimetoksifenil)acetonitrilo (1) metilinimo, kurio metu affgautas α,α-dimetilnitrilas (2) su puikia išeiga. Vėliau redukavus (2) hidridais, gautas aldehidas (2), kuriam buvo atlikta Wittigo olefinicija su iš fosfonio druskos (5) gauta išeiga, kurios metu buvo gauta nesočioji medžiaga (6), kaip vienas izomeras, turintis (Z)-geometriją. Po to (6) CvC jungtis buvo hidrinama (Pd/C, H 2 , EtOAc) ir gautas junginys (7), kurio išeiga yra kiekybinė. Apdorojus (7) MeMgI 170 °C temperatūroje, gautas labai geros išeigos demetilintas alkoholis (8). (-)-(R, R)-HU-210 sintezę pavyko atlikti iš komerciškai prieinamo (-)-(1R)-myrtenolio (≥95 % ee), kuris Zahalkos ir Huffmano metodu buvo paverstas 4-hidroksirtenilpivalatu (9). Galiausiai, redukuojant LiAlH4, gautas tikslinis junginys (-)-(R, R)-HU-210. Kadangi sintezių chiralumo šaltinis yra du 4-hidroksimirtenilpivalato enantiomerai (9), dviejų galutinių junginių ee atspindėjo komerciškai prieinamų pradinių medžiagų ee. Kanabinoidų mimikų enantiomerinis grynumas buvo patvirtintas analitine chiraline HPLC. Vėliau (-)-(R, R)-HU-210 buvo išgryninti pusiau paruošiamąja chiraline HPLC, siekiant gauti didelio grynumo (>99 % ee) atskirus enantiomerus farmakologiniams tyrimams.
Resorcinolis (8) buvo identifikuotas kaip pagrindinis tarpinis produktas, reaguojantis su abiem 4-hidroksi-mirtenilpivalato (9) enantiomerais ir sudarantis norimus į THC panašius struktūrinius karkasus. Pagrindinio fluorinto statybinio bloko (8) sintezė pasirodė esanti sudėtinga. Iš tiesų, buvo taikyta keletas nesėkmingų metodų (8). 8 sintezė prasidėjo nuo komerciškai prieinamo (3,5-dimetoksifenil)acetonitrilo (1) metilinimo, kurio metu affgautas α,α-dimetilnitrilas (2) su puikia išeiga. Vėliau redukavus (2) hidridais, gautas aldehidas (2), kuriam buvo atlikta Wittigo olefinicija su iš fosfonio druskos (5) gauta išeiga, kurios metu buvo gauta nesočioji medžiaga (6), kaip vienas izomeras, turintis (Z)-geometriją. Po to (6) CvC jungtis buvo hidrinama (Pd/C, H 2 , EtOAc) ir gautas junginys (7), kurio išeiga yra kiekybinė. Apdorojus (7) MeMgI 170 °C temperatūroje, gautas labai geros išeigos demetilintas alkoholis (8). (-)-(R, R)-HU-210 sintezę pavyko atlikti iš komerciškai prieinamo (-)-(1R)-myrtenolio (≥95 % ee), kuris Zahalkos ir Huffmano metodu buvo paverstas 4-hidroksirtenilpivalatu (9). Galiausiai, redukuojant LiAlH4, gautas tikslinis junginys (-)-(R, R)-HU-210. Kadangi sintezių chiralumo šaltinis yra du 4-hidroksimirtenilpivalato enantiomerai (9), dviejų galutinių junginių ee atspindėjo komerciškai prieinamų pradinių medžiagų ee. Kanabinoidų mimikų enantiomerinis grynumas buvo patvirtintas analitine chiraline HPLC. Vėliau (-)-(R, R)-HU-210 buvo išgryninti pusiau paruošiamąja chiraline HPLC, siekiant gauti didelio grynumo (>99 % ee) atskirus enantiomerus farmakologiniams tyrimams.
Įranga ir indai.
- 100 mL, 250 mL, 500 mL kolbos su apvaliu dugnu (RBF);
- 50 ml kriaušės formos kolba;
- Retorto stovas ir spaustukas aparatams tvirtinti;
- Magnetinė maišyklė su šildytuvu;
- 100 ml x3; 50 ml x2 ąsočiai;
- 500 mL Atskiriamasis piltuvas;
- 100 mL piltuvėlis;
- Dewaro vonia;
- Vandens vonia;
- Kietasis CO2 (sausasis ledas);
- Vakuumo šaltinis;
- Stiklinė lazdelė ir mentelė;
- Rotovap aparatas;
- Plastikinis arba stiklinis švirkštas;
- Erlenmejerio kolba 150-200 ml x2;
- grįžtamasis kondensatorius;
- Blykstinės chromatografijos rinkinys;
- Buchnerio kolba ir piltuvėlis [mažiems kiekiams galima naudoti Šoto filtrą];
- Laboratorinis termometras (nuo -50 °C iki 200 °C) su kolbos adapteriu;
- ~10 L azoto (N2) arba argono (Ar) balionas (1 atm);
- Vandenilio dujų (H2) šaltinis;
- Laboratorinės svarstyklės (tinka 0,001-100 g) [priklauso nuo sintezės apkrovos].
Reagentai.
- Natrio hidridas (NaH) 60 % mineraliniame aliejuje, 677 mg, 16,9 mmol;
- Dimetilformamidas (DMF), 10,0 ml;
- 2-(3,5-dimetoksifenil)acetonitrilas (1) 1,0 g, 5,64 mmol;
- Jodometanas (CH3I) 1,1 ml, 16,9 mmol;
- Amonio chlorido (NH4Cl) vandeninis tirpalas (25,0 ml);
- Dietileteris (Et2O) 363 mL;
- Natrio sulfatas (Na2SO4) arba magnio sulfatas (MgSO4) ~150 g;
- Dichlormetanas (DCM) 115,0 ml;
- DIBALH (C₈H₁₉Al) 1 M tirpalas heksane, 14,75 mL, 14,75 mmol;
- natrio tartrato 10 % tirpalas vandenyje, 20 mL;
- etilacetatas (EtOAc), 1070 mL;
- Distiliuotas vanduo ~ 1 l;
- Natrio chloridas (NaCl) ~100 g;
- Heksanas ~650 mL;
- 5-bromopentanas (4 ) 3,134 mL, 16,6 mmol;
- Etanolis (EtOH) 35 mL;
- Trifenilfosfinas (Ph3P) 4,35 g, 16,6 mmol;
- Kalio karbonatas (K2CO3) 2,30 g, 16,6 mmol;
- Toluenas, 35 ml;
- Tetrahidrofuranas (THF) 179 ml;
- Pd/C 10 % 139 mg;
- Metimagnio jodidas (MeMgI) 3 M Et2O, 8,0 ml, 24,0 mmol;
- Pivalato esteris (9 ) 48 mg, 0,19 mmol;
- Boro trifluorido eteratas (BF3-OEt2) 0,12 ml, 1,0 mmol;
- Ličio aliuminio hidridas (LiAlH4) 15,3 mg, 0,39 mmol.
Virimo temperatūra: 485.51 esant 760 mm Hg;
Lydymosi temperatūra: 205,83 °C;
Molekulinė masė: 386,576 g/mol;
Tankis: 1,0±0,1 g/ml;
CAS numeris: 112830-95-2.
Prekursorių sintezė
2-(3,5-dimetoksifenil)-2-metilpropanenitrilas (2)Į maišomą natrio hidrido (60 % mineraliniame aliejuje, 677 mg, 16,9 mmol, 3 eq.) suspensiją sausame DMF (5.0 °C temperatūroje, lašinant į sausą DMF (5,0 ml) buvo įpilta komerciniame 2-(3,5-dimetoksifenil)acetonitrilo (1) (1,0 g, 5,64 mmol, 1 eq.) ir jodometano (1,1 ml, 16,9 mmol, 3 eq.) tirpalo.) Reakcijos temperatūra per 15 min. pakilo iki 25 °C ir maišymas tęsėsi 2 val. 100 mL kolboje su apvaliu dugnu. Reakcijos mišinys buvo gesinamas sočiu vandeniniu NH4Cl tirpalu (5,0 ml) ir praskiestas dietileteriu (10 ml). Organinis sluoksnis buvo atskirtas, o vandeninis sluoksnis ekstrahuotas dietilo eteriu (3×10 mL). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas vandeniu ir sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 8:2) ir gautas junginys (2) (1,1 g, 98 %) kaip bespalvis aliejus.
2-(3,5-dimetoksifenil)-2-metilpropanalas (3)
Į (2) ( 1,21 g, 5,90 mmol, 1 eq.) tirpalą sausame DCM (50.0 ml) -78 °C temperatūroje (Dewaro vonelėje su sausu ledu) 250 mL apvaliadugnėje kolboje buvo įpilta DIBALH (1 M tirpalas heksane, 14,75 ml, 14,75 mmol, 2,5 eq.) (C₈H₁₉Al). Reakcijos mišinys buvo maišomas toje pačioje temperatūroje 1 h, po to gesinamas lašinant kalio natrio tartratą (10 % tirpalas vandenyje, 20 mL). Gautas mišinys buvo pašildytas iki kambario temperatūros, intensyviai maišytas 1 h, po to praskiestas EtOAc (20 ml). Organinė fazė buvo atskirta, o vandeninė fazė ekstrahuota EtOAc (3×50 mL). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas vandeniu ir sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 8:2) ir gautas aldehidas (3) (1,14 g, 93 %) kaip bespalvis aliejus.
5-(bromotrifenil-λ5-fosfanil)pentanas (5)
Į prekyboje esančio 5-bromopentano (4 ) (3,134 ml, 16,6 mmol, 1 eq.) tirpalą EtOH (35 ml) buvo pridėta trifenilfosfino (4.35 g, 16,6 mmol, 1 eq.) ir K2CO3 (2,30 g, 16,6 mmol, 1 eq.) ir mišinys 250 mL kolboje su apvaliu dugnu per naktį buvo kaitinamas grįžtamuoju srautu. Tirpiklis buvo išgarintas sumažintu slėgiu, neapdorotas produktas ištirpintas toluene (35 ml) ir mišinys intensyviai maišytas 100 °C temperatūroje 5 min. Mišiniui leista atvėsti iki temperatūros, o išsikristalizavusi fosfonio druska (5) (74 %) surinkta filtruojant kaip balta kristalinė kieta medžiaga.
Į prekyboje esančio 5-bromopentano (4 ) (3,134 ml, 16,6 mmol, 1 eq.) tirpalą EtOH (35 ml) buvo pridėta trifenilfosfino (4.35 g, 16,6 mmol, 1 eq.) ir K2CO3 (2,30 g, 16,6 mmol, 1 eq.) ir mišinys 250 mL kolboje su apvaliu dugnu per naktį buvo kaitinamas grįžtamuoju srautu. Tirpiklis buvo išgarintas sumažintu slėgiu, neapdorotas produktas ištirpintas toluene (35 ml) ir mišinys intensyviai maišytas 100 °C temperatūroje 5 min. Mišiniui leista atvėsti iki temperatūros, o išsikristalizavusi fosfonio druska (5) (74 %) surinkta filtruojant kaip balta kristalinė kieta medžiaga.
(5Z)-7-(3,5-dimetoksifenil)-7-metilokt-5-en (6)
Į fosfonio druskos (5) suspensiją (27,3 mmol, 5 ekv.) sausame THF (130 mL) 0 °C temperatūroje į 500 mL apvaliojo dugno kolbą lašinant buvo įpilta LiHMDS (LiN[(CH₃)₃Si]₂) (1 M THF, 27,3 mL, 27,3 mmol, 5 eq.). Mišinys buvo pašildytas iki 10 °C ir maišytas 30 min, kad visiškai susidarytų oranžinis ylidas. Į gautą suspensiją toje pačioje temperatūroje lašiniu būdu buvo įpiltas aldehido (3 ) (1,1 g, 5,46 mmol, 1 eq.) tirpalas THF (15 mL). Reakcija buvo maišoma per naktį kambario temperatūroje. Mišinys buvo gesinamas įpilant sotaus vandeninio NH4Cl (10 ml). Organinis sluoksnis buvo atskirtas, o vandeninė fazė ekstrahuota Et2O (3×100 mL). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 7:3) ir gautas bespalvis alkenas ( 6 ) (92 %, vienas diastereoizomeras).
Į fosfonio druskos (5) suspensiją (27,3 mmol, 5 ekv.) sausame THF (130 mL) 0 °C temperatūroje į 500 mL apvaliojo dugno kolbą lašinant buvo įpilta LiHMDS (LiN[(CH₃)₃Si]₂) (1 M THF, 27,3 mL, 27,3 mmol, 5 eq.). Mišinys buvo pašildytas iki 10 °C ir maišytas 30 min, kad visiškai susidarytų oranžinis ylidas. Į gautą suspensiją toje pačioje temperatūroje lašiniu būdu buvo įpiltas aldehido (3 ) (1,1 g, 5,46 mmol, 1 eq.) tirpalas THF (15 mL). Reakcija buvo maišoma per naktį kambario temperatūroje. Mišinys buvo gesinamas įpilant sotaus vandeninio NH4Cl (10 ml). Organinis sluoksnis buvo atskirtas, o vandeninė fazė ekstrahuota Et2O (3×100 mL). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 7:3) ir gautas bespalvis alkenas ( 6 ) (92 %, vienas diastereoizomeras).
7-(3,5-dimetoksifenil)-7-metiloktanas (7)
Į (6 ) tirpalą (5,0 mmol, 1 ekv.) EtOAc (200 ml) buvo pridėta 10 % Pd/C (139 mg) ir gauta suspensija per naktį intensyviai maišyta vandenilio atmosferoje 500 ml RBF kambario temperatūroje. Katalizatorius pašalintas filtruojant per Celitą, o filtratas išgarintas esant sumažintam slėgiui. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 6:4) ir gautas hidrintas junginys (7 ) (kiekybinė išeiga) kaip bespalvis aliejus.
5-(2-metiloktan-2-il)benzen-1,3-diolis (8)
Į junginio (7) (1,20 mmol, 1 eq.) tirpalą sausame Et2O (5,0 ml) ir sausame THF (0,4 ml) 100 mL RBF 0 °C temperatūroje buvo įpilta MeMgI (3 M Et2O, 8,0 ml, 24,0 mmol, 20 eq.). Suspensija buvo kaitinama iki 100 °C, esant sumažintam slėgiui, tada likutis 1 val. buvo kaitinamas iki 170 °C, veikiant azoto srautui. Atvėsęs reakcijos mišinys buvo gesinamas prisotintu vandeniniu NH4Cl (10 ml) ir ekstrahuojamas EtOAc (5×20 ml). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas (8) buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 1:1) ir gautas alkoholis (8) (70 %) kaip vaškinė balta kieta medžiaga.
Produkto sintezė
[(6aR,10aR)-3-(2-metiloktan-2-il)-1-hidroksi-6,6-dimetil-6H,6aH,7H,10H,10aH-benzo[c]izochromen-9-il]metil 2,2-dimetilpropanoatas (10)
Į rezorcinolio (8 ) tirpalą (0,5 proc.19 mmol, 1 eq.) ir pivalato esterio ( 9 ) (48 mg, 0,19 mmol, 1 eq.) sausame DCM (65 mL) -20 °C temperatūroje buvo pridėta BF3-OEt2 (0,12 mL, 1,0 mmol, 5,3 eq.) 250 mL RBF. Mišiniui buvo leista sušilti iki kambario temperatūros, po to maišyta 2 h. Mišinys buvo atsargiai praplautas sūrymu, per Na2SO4, filtruotas ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 9:1) ir gautas junginys (10) (55 %) kaip vaškinė balta kieta medžiaga.
Į rezorcinolio (8 ) tirpalą (0,5 proc.19 mmol, 1 eq.) ir pivalato esterio ( 9 ) (48 mg, 0,19 mmol, 1 eq.) sausame DCM (65 mL) -20 °C temperatūroje buvo pridėta BF3-OEt2 (0,12 mL, 1,0 mmol, 5,3 eq.) 250 mL RBF. Mišiniui buvo leista sušilti iki kambario temperatūros, po to maišyta 2 h. Mišinys buvo atsargiai praplautas sūrymu, per Na2SO4, filtruotas ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 9:1) ir gautas junginys (10) (55 %) kaip vaškinė balta kieta medžiaga.
(-)-(R,R)-HU-210 (11)
Į 50 ml kriaušės formos kolboje esančią LiAlH4 (15,3 mg, 0,39 mmol, 4 eq) suspensiją THF (1,0 ml) 50 ml kriaušės formos kolboje, esant 0 °C temperatūrai, lašiniu būdu buvo įpiltas apsaugoto esterio (10) ( 0,098 mmol, 1 eq) tirpalas sausame THF (1,0 ml). Reakcijos mišinys maišytas 2 val. ir leista jam sušilti iki kambario temperatūros. Reakcija nuslopinta vandeniu (2 ml) ir ekstrahuota eteriu (2×5 ml). Sujungtas organinis sluoksnis buvo nuplautas sūrymu, išdžiovintas virš Na2SO4 ir tirpiklis išgarintas sumažintu slėgiu. Neapdorotas produktas buvo išgrynintas blykstine chromatografija ant silikagelio (heksanas/EtOAc 8:2) ir gautas galutinis junginys (-)-(R, R)-HU-210 (11 ) (50 %, ee 97 %) kaip higroskopiška balta kieta medžiaga. Vėliau galutinis produktas buvo išgrynintas chiraline HPLC (išsamiau žr. Eksperimentinė medžiaga), siekiant gauti (-)-(R, R)-HU-210 enantiomeriškai gryną (ee 100%).
Last edited by a moderator:
