Алкалоиды Berberis ху. Строение баргустанина
Автор: Юсупов М.
Журнал: Экономика и социум @ekonomika-socium
Рубрика: Основной раздел
Статья в выпуске: 4-3 (95), 2022 года.
Бесплатный доступ
Из молодых побегов berberis amurensis rupr выделен баргустанина (I) относяшийся к новому типу изохинолиновых алкалоидов. Химическими и спектральными методами установлено его строение.
Aлкалоид, ик-спектр, ямр-спектр, масс-спектр, пмр-спектр, хлороформ-метанол, баргустанина, уф-спектр, метилирование баргустанина
Короткий адрес: https://sciup.org/140292959
IDR: 140292959
Текст научной статьи Алкалоиды Berberis ху. Строение баргустанина
Из фенолной части суммы алкалоидов корней B.vulgaris L. выделен баргустанин (I) относяшийся к новому типу изохинолиновых алкалоидов. Химическими и спектральными методами установлено его строение.
Продолжая исследования алкалоидного состава корней B.vulgaris L. (I), собранных на Баргустнаском хребте (Ставрапольский край, Предгорный район), из фенольной части эфирной суммы выделили новое кристаллическое основание с т. пл. 193-1940, названное баргустанином.
Баргустанин (I) оптически активное основание, состава C29H24N2O7, обладает фенольными свойстами.
В ИК-спектре проявляются полосы поглошения в области 3540 (OH), при 1273 (асимметричные валентные колебания C-O-C связи), и при 840, 810, 750, 710 см-1 (неплоские деформационные колебания ароматических колец). В масс-спектре отмечаются пики ионов с m/z 522 (0,3%), 381 (100%), 367
(44%), 191 (44%), 191,5 (11%), 192 (16%). Уф-спектр содержит максимумы поглощения при 218 нм (плечо), 286 нм (1 g 4,85; 3,98), характерные для бензилтетрагидроизохинолинов /2/. Данные ЯМР-спектра 1Н и 13С а также данные спектра ЯМР 13С полученные в режиме DЕРТ приводятся в таблицах 1,2.
По спектральным данным I является новым типом димерных изохинолиновых алкалоидов, состоящим из бензилтетрагидроизохинолина и простого тетрагидроизохинолина. Наличие максимального иона с m/z 381 в масс-спектре I свидельствует о присутствии двух метоксилных, двух N-метильных групп, одной гидроксильной группы в кольцах А, В, А1 и В1, и эфирного мостика /3/. При метилировании I диазометаном получен три-О-метиловый эфир (II).
Таблица-1 Данные спектра ЯМР 1H баргустанина (б-шкала, Ру-d 5 , О-ТМС)
Положение протонов |
М.д. |
Положение протонов |
М.д. (J, Гц) |
2-N-CH 3 |
2,5 IC |
C 15 -H |
4,51 d (5 Гц) |
2 1 -N-CH 3 |
2,46 C |
C 15 -JH |
6,39 d (5 Гц) |
6-OCH 3 |
3,79 C |
13-H |
7,65 d (8,5 Гц) |
6 1 -OCH 3 |
3,79 C |
14-H |
6,85 dd (8,5;1,5 Гц) |
3-CH2 |
3,14-3,42 (m) |
10-H |
6,74 d (1,5 Гц) |
4-CH 2 |
2,74-2,92 (m) |
51-H |
6,45 C |
3 1 -CH 2 |
3,14-3,42 (m) |
81-H |
6,67 C |
5-H |
6,46 C |
||
4 1 -CH 2 |
2,74-2,92 (m) |
11-CH 2 |
3,54 C |
Таблица-2. Химические сдвиги углеродных атомов 13C баргустанина в
CD 3 OD (б, м.д. О-ТМС)
CH |
CH 2 |
CH 3 |
Четвертичные углероды |
||||
атомы углерод |
м.д. |
атомы углерод |
м.д. |
атомы углерод |
м.д. |
атомы углерод |
м.д. |
C-1 |
60,51 |
C-3 |
45,45 |
2-N-CH 3 |
43,53 |
C-4 а |
126,17 |
C-15 |
67,13 |
C-3 |
40,37 |
21-N-CH 3 |
41,98 |
C-8а |
128,01 |
C-5 |
106,30 |
C-4 |
28,47 |
6-OCH 3 |
56,46 |
C-6 |
149,18 |
C-10 |
117,89 |
C-41 |
24,56 |
61-OCH 3 |
55,64 |
C-7 |
146,94 |
C-13 |
124,81 |
C-11 |
51,34 |
C-8 |
142,5 |
||
C-14 |
132,03 |
C-9 |
136,41 |
||||
C-51 |
112,12 |
C-11 |
145,46 |
||||
C-81 |
116,03 |
C-12 |
146,6 |
||||
C-61 |
148,15 |
||||||
C-71 |
147,65 |
||||||
C-4а1 |
130,15 |
||||||
C-8а1 |
129,10 |
В масс-спектре II имеются слабий пик молекулярного иона с m/z 564 (0,2%) и максимальный пик иона с m/z 396. ЯМР 1H П, снятый в CDCI3 показивает наличие сигналов от пяти метоксильных групп при 3,81 м.д.(6Н, С); 3,77 м.д. (6Н, С) и 3,51 м.д. (3Н, С). Расщеплением натрием в жидком аммиаке толуольного раствора II получили α-лауданозин (III) и корипаллин (IV), идентифицированные с подлинными образцами по ТСХ, т. пл. и спектральным данным (схема-1). Образование IV при расщеплении натрием в жидком аммиаке показывает, что эфирный мостик в одной половине находится в положении 71, а одна из метоксильных групп занимает положении 61. Образование III свидетельствует о том, что при расщеплении происходит гидрогенолиз бензильного гидроксила (9,12), заместители в кольце в занимают положение 6,7, а в кольце С-11,12. Сигналь ароматического протонов в ЯМР 1Н соединения 1 при 6,46; 6,45; 6,67 отнесены к протонам при С-5, С-51, С-81 соответственно. Наличие ароматического протона при С-5 подтверждается еще ПМР-спектром II в котором наблюдается отсутствие сдвига в сильное поле ароматических протонов (4, 5, 6). На основании этого эфирный мостик в кольце в должен быть при С-8. В ПМР-спектре баргустанина не обнаруживается сигналов метоксильных групп в сильном поле, характерных для С-7 метоксильной гуппы бензилтетрагидроизохинолинов (4), бисбензилизохинолинов (5) и секобисбензилизохинолинов (6), следовательно, ОСН3-группа в кольце в соединении I должна находиться у С-6. Это подтверждается ПМР-спектром соединения II, где проявляется сигнал при 3,51, м. д. характерный для метоксила при С-7 (4, 5). В ПМР-спектре I (табл-1) обнаруживаются однопротонные дублеты при 4,50 м. д. (Jгем=5 Гц) и 6,39 м.д. (Jгем=5 Гц), которые свидельствуют о наличии бензильного гидроксила при С-15 углеродном атоме. По характеру сигналов С15-Н и С15-ОН можно судить о том, что С1-Н и С15-Н находятся в транс-положении, следовательно С1-Н и С15-ОН находятся в ГОШ. В ПМР-спектре I имеются сигналы ещё трех ароматических протонов (таблица-1), которые по мультиплетности отнесены к протонам при С-10, С-13, С-14. Данные ПМР-спектра I хорошо согласуются с данными ЯМР 13С, а также с данными спектра, полученными в DEPT режиме (таблица-2): наличие сигналов при 60,51 и 67,13; 51,34 м. д., которые отнесены к углеродным атомам С1, С15 и С-11 соответственно.
Отнесения сигналов остальных углеродных атомов сделано на основании сравнения спектров аналогичных структур и фрагментов (6, 7, 8).
Таким образом, баргустанин является первым представителем нового типа димерных изохинолиновых алкалоидов и имеет структуру I.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Общие замечания. Для хроматографирования применял и силикагель марки КСК. Индивидуальность полученных оснований проверяли на ТСХ в следующих системах растворителей: I. Хлороформ-метанол 9:1, 95:5,2. Хлороформ-метанол конц. НСl (50:50:0,1).
Температуру плавления определяли на блоке Кофлера и столике «Боэтиус». ИК-спектры записаны на приборе UR-20, таблетки с KBr. УФ-спектры снимали на спектрофотометре Hitachi в этаноле. Масс-спектры-на приборе МХ-1310, ЯМР-1Н и 13С-записаны на приборе WH-360 МГц, АМ-400 (Bruker), XL-200 (Varian). Выделение Баргустанина 2,5 г фенольной части эфирной суммы (1), растирали с 3 г силикагеля (марки КСК) и поместили на колонку с силикагелем в соотношении суммы с сорбентом (1:40). При элюировании смесью хлороформ-меианол (96:4) выделили аромалин и индивидуальное основании (60мг), которое кристаллизуется из метанола с т.пл. 193-1940 С, оптически активное, (α) 200/ D +114,20 (С 0,3; СН3ОН): ИК-спектр: KBr/max. см-1: 3540, 2940, 2850, 1610, 1275, 1210, 1080, 810, 840, 750, 710.УФ-спектр: C2H5OH/max нм: 218 (плечо), 286 (1 g 4,85; 3,98). Масс-спектр: m/z (%): 522 (М+, 0,3), 381 (100), 368 (19), 367 (44), 191,5 (11), 191 (44), 192, (16).
Метилирование баргустанина (I). 60 мг I растворили в 10 мл абсолютного метанола и добавили избыток эфирного раствора дазометана. Смесь оставили на 3 суток. Затем растворитель удалили и остаток хроматографировали на колонке с силикагелем. При элюировании смесью хлороформ-метанол 98:2 получили 52 мг (II). Масс-спектр: m/z (%): 564 (0,2 М+), 396 (100), 381 (37), 206 (41), 198,5 (12), 192 (18). ПМР (200 МГц, CDCI 3 ): 3,81 (6Н, С, 2ОСН 3 ), 3,77 (6Н, С, 2ОСН 3 ), 3,51 (3Н, С, ОСН 3 ), 2,49 (3Н, С, N-СН 3 ), 2,54 (3Н, С, N-СН 3 ), 3,48 (2Н, С, СН 2 ), 2,79-2,84 (4Н, m, 2СН 2 ), 3,18-3,45 (4Н, m, 2СН 2 ), 6,71; 6,48; 6,46 (IН, С, 3Н), 6,76 (IН, J=1,5 Гц), 6,85 (IH, d, J=8,5 Гц), 7,63 (IH, d, J=8,5 Гц).
Расщепление II натрием в жидком аммиаке
В двугорлую колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, залили 200 мл сухого жидкого аммиака и при перемешивании растворили в нем 0,4 г металлического натрия. Затем из капельной воронки по каплям в течение 45 мин. Прибавили раствор 50 мг П в 20 мл абсолютного толуола.
Смесь перемешивали ещё 2 часа и оставили на ночь. После упаривания аммиака остаток разбавили 10 мл воды и нефенольные продукты расщепления извлекали эфиром (А), затем щелочной раствор насыщали NH 4 Cl и извлекали эфиром фенольные продукты (Б).
Выделение d-лауданозина (III). Нефенольные продукты расщепления (А) 23 мг, хроматогарфировали на колонке с силикагелем (5г), элюировали хлороформом и получили основание в виде масла, которое при стоянии закристаллизовалось (10 мг). Т.пл. 88-890, йодметилат 218-2190, масс m/z 357 (М+), 206 (100%), 151, (α) 200/D +49,30 (О, I: СНСI3). Полученное основание оказалось идентичным с подлинным образцом d-лауданозина /IО/ по ТСХ, спектралным данным и отсутствию депресии т. пл. пробы смешения.
Выделение корипаллина IY. Фенолные продукты расщепления (Б) 14 мг. Хроматографировали на колонке с силикагелем (3 г), элюировали смесью хлороформ-метанол 96:4, выделили 8 мг IY . с т. пл. 167-1680, который оказолая идентичным с подлинным образцом корипаллина по ТСХ, т. пл., и спектралным данным (11). Масс: m.z (%) 193 (М+), 192, 178, 150 (100), ПМР (CD 3 ОD), 2,36 (3Н, С, N-СН 3 ), 3,49 (2Н, С, СН 2 ), 3,75 (3Н, С, ОСН 3 ), 6,59 (IН, С, 5-Н), 6,40 (IН, С, 8-Н).
Список литературы Алкалоиды Berberis ху. Строение баргустанина
- Юсупов М.М., Каримов А., Лутфуллин К.Л. // Химия природ. Соедин., 1990.С.128
- Shama M.The isoguinoline alkaloids. Acad. Press. New York. 1972. P. 83.
- Baldas I, Bick I.R.C., Ibuka T., KapilR.S., Porter Q.M., // J.Chem. Soc., Fercin I. 1972, P. 592.
- Tomita M., Shingu T., Fuiiteni K., Furukawa H.// Chem. Pharm. Bull., 1965, 13, P. 921.
- Guinaudeau H., Freyer A.J., Shamma M. //Natural Prod. Reports, 1986, P. 477.
- Leet J. E., Freyer A.J., Minard R.D., Shamma M. // J. Chem. Soc. Perkin I., 1985, P.1565.
- Broadbent T.A., Paul. E.G. // Heterocycles. 1983, 20, P. 863/
- Shamma M., Moniot J.L. Isoguinoline alkaloids, Plenum Press, New York. 1972. P. 51.
- Shammma M. Hindenlang D.M. Carbon-13 NMR shift assignments of amines and alkaloids, Plenum Press. New York. P. 117.
- Бартошевич Р., мечниковека-Столярчик В., Опшондек Б. методы востановления органических соединений. Иностр.-лит., М., 1960. С. 93.
- Bolt G., Ergebnisse der alkaloid chemie bis 1960. Academie Verlag Berlin. 1961. P. 219