PHẦN THỰC NGHIỆM
3.4 Các phản ứng chuyển hóa các ent-kauran 1 Phản ứng epoxi hóa
3.4.1 Phản ứng epoxi hóa
CH2Cl2. Làm lạnh bình phản ứng đến -10oC. Làm lạnh dung dịch peaxit đến -5oC. Nhỏ giọt dung dịch peaxit vào bình phản ứng, khuấy đều trong thời gian 40’. Khuấy tiếp hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng, rồi để yên trong 3 ngày.
Cho hỗn hợp sau phản ứng lên phễu chiết, lắc hỗn hợp với dung dịch NaHCO3 bão hòa (3 lần, mỗi lần 30 ml), chiết giữ lại lớp dưới CH2Cl2. Cuối cùng rửa bằng nước 4 lần đến pH trung tính. Làm khan dung dịch nhận được bằng Na2SO4. Cất loại dung môi cho sản phẩm thô có màu trắng ngà. Sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc kí cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,063-0,100 mm), hệ dung môi n-hexan-axeton 8:1 thu 10 ml/ phân đoạn cho các sản phẩm epoxit tương ứng. Từ chất đầu là chất 1 thu được sản phẩm chính là A3 (159) (0,41 g). Hiệu suất phản ứng là 73%.
Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất 7 và 8 thu được sản phẩm chính là F (hỗn hợp 160
và 161) (0,42 g). Hiệu suất phản ứng là 81,5%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất A3:
- Tinh thể màu trắng, đnc 176 – 178oC.
- Rf = 0,35 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-etyl axetat 1:1 (v/v), vệt chất có màu tím hồng khi phun với thuốc thử vanilin/H2SO4 1%. Vệt có màu vàng sẫm khi phun thuốc thử Dragendorff-Munier.
1H-NMR (CDCl3): δ (ppm): 0,86 (3H, s, Me-19), 0,92 (H, dt, J = 13,2 Hz, 3,6 Hz, H-1a), 1,12 (3H, s, Me-20), 1,36(2H, m, 2H-3), 1,40 (1H, m, H-5), 1,48 (1H, q, J = 12,5 Hz, H-6a), 1,58 (1H, m, H-2a), 1,59 (1H, brs, H-9), 1,63 (1H, m, H-2b), 1,65 (1H, m, H- 12a), 1,80 (1H, dd, J = 12,5 Hz, H-6b), 1,87 (1H, m, H-1b), 1,92 (2H, m, 2H-11), 1,96 (1H, m, H-12b), 2,0 (1H, brs, H-13), 2,07 (3H, s, OCOCH3), 2,42 (1H, brs, H-13), 2,52 (1H, d, J = 6,0 Hz, H-17a), 2,80 (1H, d, J = 6,0 Hz, H-17b), 3,65 (1H, d, J = 11,5 Hz, H- 18a), 3,83 (1H, dt, J = 12,0 Hz, 4,0 Hz, H-7), 3,89 (1H, d, J = 11,5 Hz, H-18b).
13C-NMR (CDCl3): δ (ppm): 17,5 (t, C-2), 17,8 (t, C-11), 17,84 (q, C-19), 18,4 (q, C-20), 21,0 (q, -OCOCH3), 24,8 (t, C-14), 26,8 (t, C-6), 26,9 (t, C-12), 33,1 (d, C-13), (q, C-20), 21,0 (q, -OCOCH3), 24,8 (t, C-14), 26,8 (t, C-6), 26,9 (t, C-12), 33,1 (d, C-13), 35,2 (t, C-3), 36,3 (s, C-4), 39,7 (t, C-1), 40,0 (s, C-10), 46,2 (d, C-5), 51,38 (d, C-9), 51,4 (t, C-17), 55,9 (s, C-8), 72,1 (t, C-18), 76,9 (d, C-7), 91,1 (s, C-16), 170,4 (s, C-15), 171,1 (s, - OCOCH3). • Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất F: Bột vô định hình màu trắng.
Rf = 0,59 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-axeton 2:1 (v/v)), vệt chất có màu vàng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
160: 1H-NMR (CDCl3): δ (ppm): 0,91 (3H, s, CH3-19), 0,95 (3H, s, CH3-18), 1,29 (3H, s, CH3-20), 1,98 (3H, s, 14-OAc), 1,99 (3H, s, 1-OAc), 2,91 (1H, d, J = 10,5 1,29 (3H, s, CH3-20), 1,98 (3H, s, 14-OAc), 1,99 (3H, s, 1-OAc), 2,91 (1H, d, J = 10,5 Hz, H-17a), 3,26 (1H, d, J = 10,5 Hz, H-17b), 4,17 (1H, brs, H-7), 4,89 (1H, s, H-1), 6,16 (1H, s, H-14). 161: 1H-NMR (CDCl3): δ (ppm): 0,88 (3H, s, CH3-19), 0,97 (3H, s, CH3-18), 1,18 (3H, s, CH3-20), 2,01 (3H, s, 1-OAc), 2,02 (3H, s, 7-OAc), 2,94 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-17a), 3,18 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-17b), 4,89 (1H, s, H-1), 5,04 (1H, s, H-14), 5,46 (1H, dd, J = 12,0 Hz, 4,0 Hz, H-7).
3.4.2 Phản ứng mở vòng epoxit A3 bằng thủy phân kiềm
Cân 100 mg chất A3 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml. Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng với dung dịch NaOH 2,5% trong MeOH (10 ml) trên nồi nước nóng trong 2h. Sau phản ứng thêm nước cất vào bình phản ứng. Chiết hỗn hợp phản ứng 3 lần bằng diclometan (mỗi lần 6 ml). Gộp các dịch chiết diclometan lại, rửa bằng nước cất đến môi trường trung tính. Làm khan dung dịch nhận được bằng Na2SO4, lọc và cất loại
Cặn thô được tinh chế bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,063 -0,100 mm), hệ dung môi n-hexan-axeton (3:1, v/v) thu 8 ml/ phân đoạn cho tinh thể L (162)
(60 mg). Hiệu suất phản ứng đạt 42,4%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất L (162):
Tinh thể màu trắng hình kim.
Rf = 0,65 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-axeton (1:2, v/v)), vệt chất có màu vàng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3 + CD3OD, δ, ppm): 0,73 (3H, brs, CH3-19), 1,0 (3H, brs, CH3- 20), 2,54 (1H, brs, H-13), 3,0 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-17a), 3,38 (1H, d, J = 11,0 Hz, H- 17b), 3,76 (1H, d, J = 10,5 Hz, H-18a), 3,77 (1H, dd, J = 11,0 Hz, 5,4 Hz, H-7), 3,95 (1H, d, J = 10,5 Hz, H-18b). 13C-NMR (CDCl3 + CD3OD, δ, ppm): 17,4 (C-19), 17,5 (C-18), 17,6 (C-2), 17,9 (C-11), 26,3 (C-6), 27,3 (C-12), 28,4 (C-14), 34,9 (C-3), 36,9 (C-4), 38,2 (C-10), 39,6 (C-1), 34,8 (C-13), 44,8 (C-5), 54,9 (C-9), 62,4 (C-17), 70,0 (C-18), 73,9 (C-7), 82,7 (C- 8), 87,9 (C-16), 180,3 (C-15).
3.4.3 Phản ứng thủy phân hỗn hợp epoxit F bằng phức BF3.Et2O
Cho 20 mg epoxit F được hòa tan trong CHCl3 khan vào bình cầu phản ứng được khuấy từ trong điều kiện được làm lạnh bằng đá. Thêm 5 giọt BF3.Et2O vào bình phản ứng. Sau 5 phút, hỗn hợp phản ứng được rửa bằng dung dịch NaHCO3, được làm khô trên Na2SO4, lọc và cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được cặn thô.
Cặn thô được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,063 -0,100 mm), hệ dung môi n-hexan-axeton (10:1, v/v), thu 5 ml/ phân đoạn cho tinh thể
F2 (163) (7 mg). Hiệu suất phản ứng là 27%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất F2 (163): Bột màu trắng vô định hình.
Rf = 0,32 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-axeton 3:1 (v/v), vệt chất có màu vàng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3, δ, ppm): 0,91 (3H, s, CH3-19), 0,97 (3H, s, CH3-18), 1,17 (3H, s, CH3-20), 2,01 (3H, s, 1-OAc), 2,29 (1H, brs, H-13), 2,91 (1H, d, J=11,0 Hz, H-17a), 3,18 (1H, d, J=11,0 Hz, H-17b), 4,34 (1H, dd, J=12,5 Hz, 4,0 Hz, H-7), 4,88 (1H, brs, H- 14), 5,04 (1H, J=1,5 Hz, H-1). 13C-NMR (CDCl3, δ, ppm): 18,2 (C-11), 18,6 (C-20), 21,3 (C-19), 21,5 (1-OAc), 22,7 (C-2), 27,6 (C-6), 28,0 (C-12), 32,9 (C-4), 33,3 (C-20), 34,9 (C-3), 42,8 (C-10), 42,9 (C-13), 45,5 (C-9), 47,2 (C-5), 48,3 (C-17), 61,9 (C-8), 62,4 (C-16), 72,8 (C-1), 74,2 (C-7), 75,4 (C-14), 170,1 (1-OAc), 217,1 (C-15). 3.4.4 Phản ứng thủy phân
Cân 200 mg chất đầu cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml. Thêm 5 ml metanol chứa 15% KOH vào bình phản ứng. Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu ở nhiệt độ khoảng 70 – 80oC trong 12 giờ.
Sau khi phản ứng, thêm 30 ml nước cất vào hỗn hợp trên và cất loại metanol. Chiết dung dịch này 3 lần bằng diclometan (mỗi lần 5 ml). Rửa bằng nước đến pH = 7, gộp các dịch chiết diclometan lại, làm khan và cất loại diclometan, thu được một cặn thô. Cặn thô này được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm), hệ dung môi là gradient n-hexan-axeton thu 5 ml/ phân đoạn cho các sản phẩm
Từ chất đầu là chất 1 thu được sản phẩm chính là 164 (90 mg). Hiệu suất phản ứng là 75%.
Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất 7 và 8 thu được sản phẩm chính là K2 (165) (83 mg). Hiệu suất phản ứng là 74%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất K2 (165):
Tinh thể màu trắng hình kim.
Rf = 0,53 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-axeton (3:1, v/v)), vệt chất có màu vàng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3, δ, ppm): 0,89 (3H, s, CH3-19), 0,96 (3H, S, CH3-18), 1,09 (3H, s, CH3-20), 3,08 (1H, s, H-13), 3,69 (1H, brs, OH), 4,37 (1H, dt, J = 12,5 Hz, 4,0Hz, H-7), 4,91 (1H, s, H-1), 5,29 (1H, s, H-14), 5,41 (1H, s, H-17a), 6,18 (1H, s, H-17b), 13C-NMR (CDCl3, δ, ppm): 18,6 (C-20), 21,4 (C-19), 33,2 (C-18), 117,7 (C-17), 146,0 (C-16), 206,5 (C-15), 76,1 (C-14), 44,2 (C-13), 32,3 (C-12), 16,6 (C-11), 43,0 (C- 10), 48,1 (C-9), 61,6 (C-8), 72,9 (C-7), 27,3 (C-6), 47,6 (C-5), 32,9 (C-4), 35,0 (C-3), 22,7 (C-2), 72,7 (C-1). 3.4.5 Phản ứng axetyl hóa chất 1
Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml. Thêm 0,2 ml anhidrit axetic, sau đó cho 0,5 ml pyridin (làm khan kỹ bằng KOH rắn và chưng cất trước khi dùng) vào bình phản ứng. Phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ phòng trong 3 ngày.
Sau phản ứng, thêm nước cất và dung dịch HCl 7M vào bình phản ứng. Chiết hỗn hợp phản ứng khoảng 7 lần bằng diclometan (mỗi lần 6 ml). Gộp các dịch chiết
diclometan lại, rửa bằng nước đến môi trường trung tính. Làm khan và cất loại diclometan, thu được một cặn thô. Cặn thô này được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,063–0,100 mm), hệ dung môi n-hexan-axeton (6:1, v/v) thu 5ml/ phân đoạn cho tinh thể 166 (47mg). Hiệu suất phản ứng là 89,5%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất 166:
Tinh thể hình kim, màu trắng.
Rf = 0,63 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-etyl axetat (2:1, v/v), vệt chất có màu tím hồng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3, δ, ppm): 0,82 (3H, s, Me-19), 1,15 (3H, s, Me-20), 1,91 (3H, s, 7-OAc), 2,13 (3H, s, 18-OAc), 3,10 (1H, sbr, H-13), 3,60 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-18A), 3,85 (1H, d, J = 11.0 Hz, H-18B), 5,10 (1H, dd, J = 11,0 Hz, 4,5 Hz, H-3), 5,29 (1H, s, H-17A), 5,96 (1H, s, H-17B). 13C-NMR (CDCl3, δ, ppm): 17,6 (t, C-2), 17,7 (q, C-19), 17,9 (t, C-11), 18,2 (q, C-20), 21,0 và 21,0 (q, 7-OAc, 18-OAc), 24,4 (t. C-6), 29,2 (t, C-14), 32,6 (t, C-12), 35,7 (t, C-3), 36,4 (s, C-4), 35,7 (d, C-13), 39,0 (t, C-1), 39,7 (s, C-10), 45,9 (d, C-5), 51,9 (d, C-9), 56,2 (s, C-8), 72,0 (d, C-7), 73,1 (t, C-18), 115,2 (t, C-17), 148,8 (s, C- 16), 169,5 (s, 7-OAc), 171,4 (s, 18-OAc), 207,4 (s, C-15). 3.4.6 Phản ứng oxi hoá chất 1
Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml. Thêm 1 ml clorofoc vào trong bình để hoà tan chất. Sau đó cho vào bình dung dịch A (40mg K2Cr2O7 trong 2,5 ml nước cất) và nhỏ giọt từ từ 0,1 ml axit sunfuric đặc vào. Hỗn hợp phản ứng được khuấy và đun hồi lưu ở nhiệt độ 50 – 60oC trong 3 ngày.
Sau phản ứng chiết dung dịch thu được 5 lần bằng clorofoc (mỗi lần 7 ml). Rửa bằng nước cất đến pH = 7, gộp các dịch chiết clorofoc lại, làm khan và cất loại clorofoc,
thu được một cặn thô. Cặn thô này được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm), hệ dung môi là gradient n-hexan-axeton thu 5 ml/ phân đoạn cho tinh thể 167 (42 mg). Hiệu suất phản ứng đạt 82,5%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất 167:
Bột màu trắng vô định hình.
Rf = 0,69 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-etyl axetat (2:1, v/v), vệt chất có màu vàng da cam khi phun thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3, δ, ppm): 0,85 (3H, s, Me-19), 0,94 (3H, s, Me-20), 2,11 (3H, s, 18-OAc), 2,40 (1H, dd, J = 18,5 Hz, 11,5 Hz, H-6A), 2,71 (1H, dd, J = 18,5 Hz, 8,0 Hz, H-6B), 3,02 (1H, dd, J = 8,5 Hz, 4,5 Hz, H-13), 3,64 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-18A), 3,82 (1H, d, J = 11,0 Hz, H-18B), 5,39 (1H, s, H-17A), 5,92 (1H, s, H-17B). 13C-NMR (CDCl3, δ, ppm): 14,8 (q, C-20), 17,2 (q, C-19). 17.5 (t, C-2), 17,7 (t, C-11), 21,0 (q, 18-OAc), 27,7 (t, C-6), 30,2 (t, C-14), 35,1 (d, C-13), 35,8 (t, C-3), 36,8 (s, C-4), 38,2 (s, C-10), 38,4 (t, C-12), 39,2 (t, C-1), 44,0 (d, C-5), 54,9 (d, C-9), 63,8 (s, C-8), 72,2 (t, C-18), 116,9 (t, C-17), 151,2 (s, C-16), 171,5 (s, 18-OAc), 203,2 (s, C-7), 210,7 (s, C-15).
3.4.7 Phản ứng oxi hoá hỗn hợp 7 và 8 bằng tác nhân Jones
Cân 20 mg chất đầu vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml. Thêm 10 ml axeton (được làm lạnh đến -20oC) vào bình để hoà tan chất. Sau đó thêm từ từ vào bình dung dịch 1 ml tác nhân Jones (tác nhân Jones được điều chế từ 27g CrO3 và 23 ml H2SO4 đặc sau đó thêm 20 ml nước cất) sao cho nhiệt độ phản ứng không vượt quá -5oC. Sau 5 phút phản ứng kết thúc, thêm isopropanol để phá hủy lượng dư tác nhân.
Sau phản ứng đổ hỗn hợp phản ứng vào nước, chiết dung dịch thu được khoảng 3 lần bằng diclometan (mỗi lần 5 ml). Gộp các dịch chiết diclometan lại, rửa bằng dung dịch Na2CO3 bão hòa đến pH = 7. Làm khan và cất loại diclometan, thu được một cặn thô. Cặn thô này được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel (Merck, cỡ hạt 0,063– 0,100 mm), hệ dung môi n-hexan-axeton (6:1, v/v) thu 5ml/ phân đoạn cho tinh thể hình kim màu trắng O1 (168) (16 mg). Hiệu suất phản ứng đạt 78,5%.
• Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của chất O1:
Tinh thể màu trắng hình kim.
Rf = 0,41 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan-axeton (3:1, v/v)), vệt chất có màu vàng khi phun với thuốc thử vanilin/ H2SO4.
1H-NMR (CDCl3, δ, ppm): 0,90 (3H, s, CH3-19), 0,91 (3H, s, CH3-18), 1,41 (3H, s, CH3-20), 1,96 (3H, s, 14-OAc), 1,99 (3H, s, 1-OAc), 3,12 (1H, brs, H-13), 4,97 (1H, s, H-1), 5,43 (1H, s, H-17a), 5,76 (1H, s, H-14), 6,19 (1H, s, H-17b). 13C-NMR (CDCl3, δ, ppm): 16,1 (C-11), 17,2 (C-20), 20,8 (1-OAc), 20,9 (14- OAc), 21,1 (C-19), 22,5 (C-2), 31,9 (C-12), 32,3 (C-18), 33,2 (C-4), 34,8 (C-3), 38,1 (C- 6), 42,2 (C-10), 43,1 (C-13), 46,6 (C-5), 48,6 (C-9), 68,7 (C-8), 72,9 (C-1), 76,2 (C-14), 118,7 (C-17), 145,5 (C-16), 170,0 (1-OAc), 171,0 (1H-OAc), 201,5 (C-7), 205,1 (C-15).