Способ окисления бетулина азотной кислотой

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ азотной кислотой при комнатной температуре в среде ледяной уксусной кислоты. Преимуществом предлагаемого способа является доступность исходного сырья - бетулина и образование легко разделяемого от смеси побочных продуктов - аллобетулона, а также его высокий практический выход. У полученного соединения прогнозируется повышенная биологическая активность, в частности противоопухолевая активность широкого спектра действия.(76) Лежнева Марианна Юрьевна Кожанова Айслу Джанышевна(56) Физер Л., Физер М. Реагенты для органического синтеза Т. 1. - Москва. Мир,-1970. С. 31(54) СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ БЕТУЛИНА АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ(57) Способ получения окисленной модификации бетулина заключается в окислении бетулина Изобретение относится к химии биологически активных соединений, а именно к получению окисленного производного бетулина - аллобетулона с использованием в качестве окислительного реагента азотной кислоты в среде ледяной уксусной кислоты, имеющего следующую формулу Известны следующие способы окисления бетулина 1. Окисление реагентамипиридиний дихромат ПДХ, пиридиний хлорхромат ПХХ. Установлено, что реакция бетулина с двумя эквивалентами ПДХ в бензоле протекает региоселективно с окислением первичной ОНгруппы при С-28. При неполной конверсии исходного соединения в строго контролируемых условиях получен гидроксиальдегид с выходом 68. Реакция бетулина с 2 экв. ПХХ в бензоле через 3 часа приводит к образованию смеси бетулинового и бетулонового альдегидов. Действие 6 эквивалентов ПХХ через 45 минут давало продукт исчерпывающего окисления - бетулоновый альдегид.-.,Н.-.,.,.. 34.-//. . . - 1998. - 41 (23).-. 4648-4657. 2. Окисление реактивом Джонса получение бетулоновой кислоты действием на бетулин раствором хромового ангидрида в разбавленной серной кислоте - в среде ацетона в течение 1,5 часа при 0 С с выходом 75. Для очистки бетулоновой кислоты использовали метод хроматографии, что увеличивает время проведения процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, по которому бетулин окисляют реактивом Джонса в ацетоне при 0 С в течение 7 часов. В данном способе на 10 г (0,023 моль) бетулина используют 26 мл реактива Джонса,содержащего 0,069 моль хромового ангидрида, т.е. при мольном соотношении бетулина и хромового ангидрида 135804575 ./., 08.09.1998. 3. Окисление по Сверну бетулина и его 3-Оацетата активированным диметилсульфоксидом ДМСО позволяет повысить выход бетулинового и бетулонового альдегидов. Установлено,что окисление бетулина одним и двумя эквивалентами окислительного реагента протекает неселективно,остаются непрореагировавший бетулин и образуются бетулиновый и бетулоновый альдегиды. Для полной конверсии бетулина в бетулоновый альдегид необходимо четыре эквивалента активированного ДМСО. При этом выход бетулонового альдегида составляет 93 Флехтер О.Б., Ашавина О.Ю., Бореко Е.И., Карачурина Л 2 Синтез 3-О-ацетилбетулинового и бетулонового альдегидов по Сверну и фармакологическая активность их оксимов // Хим. фарм. журн. 2002. Т. 36. 6. С. 21-24. 4. Окисление кислородом воздуха в присутствииввозможно направить окисление на углеродные атомы С-2, С-3 ацетилбетулина и аллобетулина до соответствующих 2,3 дикетопроизводных, с выходом 90 - 97 Коровин А.В.,Ткачев А.В. Синтез хиноксалинов,конденсированных с тритерпенами, производными урсоловой кислоты и бетулина. Изв. РАН. Сер. Химия, 2001. -2. - С. 292-297. К недостаткам выше описанных способов получения бетулоновой кислоты можно отнести длительность окисления бетулина (1,5-7 часов),многостадийность процесса выделения и очистки бетулоновой кислоты и соответствующих альдегидов,использование высокотоксичного метанола и взрывоопасного диэтилового эфира, в некоторых случаях невысокая чистота полученного продукта (образование трудноразделимой смеси). Методики окисления бетулина реактивами хрома опасны вследствие токсичности оксида хрома и его производных. Очистка продуктов окисления от ядовитых примесей затруднена. Наиболее близкий аналог предлагаемого способа- окисление сходных с бетулином структур по Анселлу, суть которого заключается в окислении 1,4-бензохинонов концентрированной азотной кислотой в эфире при низкой температуре Физер Л., Физер М. Реагенты для органического синтеза Т. 1. - Москва. Мир,-1970. - С. 31 Недостатком данного способа является многостадийность процесса и нефиксированное соотношение исходных реагентов. Задача данного изобретения - разработка оптимальной методики окисления бетулина азотной кислотой, приводящей к высокому практическому выходу аллобетулона. Технический результат - оптимальный способ окисления бетулина с использованием в качестве окислительного агента - азотной кислоты (1,335 г/см 3) в среде ледяной уксусной кислоты при комнатной температуре позволяет получать аллобетулон,легко отделяющийся от сопутствующих веществ методом перекристаллизации из этанола, с высоким выходом. Сущность изобретения 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой,обратным холодильником и капельной воронкой,загружали 1,1 г (0,0025 моль) бетулина и 64 мл ледяной уксусной кислоты. 2. Нагревали смесь до полного растворения бетулина (60). Для удаления нерастворимых примесей отфильтровали горячий раствор с помощью складчатого фильтра. 3. В течение 5 минут добавляли 6 мл 54-ной(0,0325 моль) азотной кислоты (20) при постоянном перемешивании. Перемешивание реакционной смеси вели в течение часа. карбонильной группы 2,04 2,07 (2 Н, 2 с., С 2 Н 2-СО) и появляется синглет при С 19, связанный с оксиметиленовой группой, характерный для производных аллобетулина - 3,52 Флехтер О.Б.,Ашавина О.Ю., Бореко Е.И., Карачурина Л Синтез 3-О-ацетилбетулинового и бетулонового альдегидов по Сверну и фармакологическая активность их оксимов // Хим. фарм. журн. 2002. Т. 36. 6. С. 21-24. Использование заявленного предложения позволяет получить аллобетулон с выходом 82. Полученное окисленное соединение протестировано компьютерной программой , в результате чего прогнозирован ряд новых биологических активностей (таблица 1). Программа, исходя из строения соединений,характеризует их биологическую активность с расчетными значениями вероятностей наличия (Ра) и отсутствиякаждого из видов активности Садым А.В., Лагунин А.А., Филимонов Д.А.,Поройков В.В. Интернет система прогноза спектра биологической активности химических соединений// Химия природных соединений, 2002. Т. 36, 10,С.21-26. Таблица 1 Результаты прогноза биологической активности аллобетулона компьютерной программой 4. Добавляли 30 мл дистиллированной воды, при этом наблюдали образование осадка. Полученный продукт промывали дистиллированной водой до нейтральной среды по универсальному индикатору(НПО Биохимреактив ТУ 6-09-1181-76). Сушили продукт. 5. Очищали аллобетулон от сопутствующих веществ методом перекристаллизации из этанола. Строение аллобетулона устанавливали методами ИК- и ЯМР-спектроскопии. Индивидуальность полученного окисленного соединения подтверждена физико-химическими методами. Аллобетулон представляет собой блестящие белые кристаллы,хорошо растворимые в хлороформе, этиловом спирте, нерастворимые в воде с Тпл.219,5 - 220,8 С. ИК-спектр, см-1 1250 - наличие эфирной связи 1710 - наличие карбонильной группы 1010 1395 1400 2940 лупановый остов), отсутствие гидроксильной группы в области 3000 - 3200. В спектре 1 Н-ЯМР, (, м.д.) наблюдаются характерные сдвиги протонов пяти метальных групп 0,87 0,91 0,93 0,97 1,03 (15 Н, 5 с., 5 СН 3) Таким образом, можно сделать вывод, что у полученного соединения прогнозируется повышенная биологическая активность, в частности противоопухолевая активность широкого спектра действия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ окисления бетулина азотной кислотой,включающий нагревание смеси, перемешивание,промывание, фильтрование, отличающийся тем, что в качестве смеси используют бетулин и азотную кислоту в мольном соотношении 113. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислительного агента используют азотную кислоту в среде ледяной уксусной кислоты. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для растворения бетулина смесь нагревают до 60 С,добавляют в течение 5 мин. 6 мл 54 (0,0325 моль) азотной кислоты, 30 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 1 часа.