Interaction of the betulin and tetramethylolglykoluryl in various medium is studied. The reaction leadsto formation of bisbetulinic adduct including the tetramethylolglykoluryl fragment, which is earlier unknown. The structure of the bisbetulin is demonstrated by means of the IR and the NMR spectroscopy methods

Арруос, С.

Будебу, И.

Калиева, С. С.

Любимова, О. С.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

XIII ɆȿɀȾɍɇАɊɈȾɇАə ɄɈɇɎȿɊȿɇɐɂə ɋɌɍȾȿɇɌɈВ, АɋɉɂɊАɇɌɈВ ɂ ɆɈɅɈȾɕɏ ɍɑȿɇɕɏ «ɉȿɊɋɉȿɄɌɂВɕ ɊАɁВɂɌɂə ɎɍɇȾАɆȿɇɌАɅɖɇɕɏ ɇАɍɄ» 196  Ɋɨɫɫия, Ɍɨɦɫɤ, 26-29 ɚɩɪеɥя 2016 г. Ɍɨɦ 2. ɏиɦия  ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ БЕТУЛИНА С ТЕТРАМЕТИЛОЛГЛИКОЛУРИЛОМ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ С.С. Калиева1, О.С. Любимова2, С. Арруос3, И. Будебу3Научные руководители: профессор, д.х.н. А.А. Бакибаев3, к.х.н. Е.А. Мамаева2,  профессор, д.х.н. А.К. Ташенов11Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева,  Казахстан, г. Астана, ул. К. Мунайтпасова 5, 010000 2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия,  г. Томск, пр. Ленина 30, 634050  3Национальный исследовательский Томский государственный университет,  Россия, г. Томск, пр. Ленина 36, 634050  E-mail: miledi_2212@mail.ru INVESTIGATION OF THE BETULIN AND TETRAMETHYLOLGLYKOLURYL REACTION  IN VARIOUS MEDIUM S.S. Kaliyeva1, O.S. Lyubimova2, S. Arruos, I. Budebu3Scientific Supervisor: Prof., A.A. Bakibaev3, PhD E.A. Mamaeva2, prof., A.K. Tashenov11Eurasian National University named after L.N. Gumilyov, Kazakhstan, Astana, st. K. Munaytpasov 5, 010000 2Tomsk Polytechnic University, Russia, Tomsk, Lenin str., 30, 634050 3Tomsk State University, Russia, Tomsk, Lenin str., 36, 634050 E-mail: miledi_2212@mail.ru Abstract. Interaction of the betulin and tetramethylolglykoluryl in various medium is studied. The reaction leads to formation of bisbetulinic adduct including the tetramethylolglykoluryl fragment, which is earlier unknown.  The structure of the bisbetulin is demonstrated by means of the IR and the NMR spectroscopy methods. Внешний слой коры березы содержит значительное количество легкодоступных ценных соединений, среди которых преобладают пентациклические тритерпеноиды, основным из которых является бетулин, содержание последнего в бересте может достигать 35% [1]. Доказано, что бетулин и его производные обладают уникальными фармакологическими свойствами – противоопухолевыми, антиоксидантными, противовирусными и другими видами биологической активности [2–5].  Учитывая, что мочевины выступают превосходными реагентами для разнообразных функционализаций органических субстратов [6], целью настоящей работы было исследование реакций бетулина с представителем бициклических производных мочевин – тетраметилол-N-гликолурилом (тетраолом). Синтезированные на основе мочевин азотсодержащие производные бетулина представляют значительный интерес для создания на их основе новых биологически активных соединений. Нами изучено взаимодействие бетулина 1 с тетраолом 2 в ряде растворителей (этаноле, диметилформамиде) и при сплавлении (рисунок 1): XIII ɆȿɀȾɍɇАɊɈȾɇАə ɄɈɇɎȿɊȿɇɐɂə ɋɌɍȾȿɇɌɈВ, АɋɉɂɊАɇɌɈВ ɂ ɆɈɅɈȾɕɏ ɍɑȿɇɕɏ «ɉȿɊɋɉȿɄɌɂВɕ ɊАɁВɂɌɂə ɎɍɇȾАɆȿɇɌАɅɖɇɕɏ ɇАɍɄ» 197  Ɋɨɫɫия, Ɍɨɦɫɤ, 26-29 ɚɩɪеɥя 2016 г. Ɍɨɦ 2. ɏиɦия    HOHHHHOHHOHHHHO+11. EtOH2. ДМФА3. Сплавлениеt, -H2ONNN NOOHOOHOHHOH HNNN NOOHOOHH HOHHHHHO23 Рис. 1. Схема взаимодействия бетулина 1 с тетраолом 2 в различных средах  Установлено, что реакция бетулина 1 с тетраолом 2 в зависимости от условий завершается образованием производного бисбетулина 3 с выходами 76–90%. Экспериментальная часть Тетраол (2,4,6,8-тетраметилол-2,4,6,8-тетраазабицикло[3.3.0]октан-3,7-дион) 2 получали и выделяли по методу [7]. ИК-спектры записывали на приборе ИК-спектрометр «Agilent Resolutions Pro» в таблетках KBr. Спектры ЯМР образцов регистрировали на приборе ЯМР Фурье-спектрометр AvanceAV 300 Bruker в растворах ДМСО-d6. Методики получения производного бисбетулина 3: Метод А (в этаноле). В 50 мл этанола вносили 0,442 г (0,001 моль) бетулина 1 и 0,262 г (0,001 моль) тетраола 2, добавляли 2-3 капли концентрированной серной кислоты. Реакционную массу кипятили при перемешивании в течение 8 часов. Контроль реакции проводили методом ТСХ (гексан : этилацетат = 7 : 3) с последующим проявлением реактивом Эрлиха. По достижении полной конверсии бетулина 1 реакционную массу выливали в 5-кратный избыток воды. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили, полученный продукт перекристаллизовывали из этанола. Выделяли кристаллы белого цвета с Тпл 169–170ºС (выход 90%). Метод Б (в ДМФА). Методика аналогична Методу А, только в качестве растворителя использовали ДМФА, а перед выделением по окончании реакции в реакционную массу вносили 100 мл бутанола. Соотношение загруженных веществ составляло: 2,200 г (0,005 моль) бетулина 1 и 1,400 г (0,0054 моль) тетраола 2. Органический слой промывали трижды 150 мл воды и обрабатывали 4%-ным раствором NaOH до рН 8–9. Бутанольный экстракт отделяли на делительной воронке и упаривали. Полученный остаток перекристаллизовывали из этанола. Выделяли кристаллы белого цвета с Тпл 169–170ºС (выход 76%). Метод В (сплавление). В фарфоровый тигель вносили 2,000 г (0,0045 моль) бетулина 1 и 0,500 г (0,002 моль) тетраола 1, затем тигель помещали в песчаную баню, разогретую до +250ºС. После XIII ɆȿɀȾɍɇАɊɈȾɇАə ɄɈɇɎȿɊȿɇɐɂə ɋɌɍȾȿɇɌɈВ, АɋɉɂɊАɇɌɈВ ɂ ɆɈɅɈȾɕɏ ɍɑȿɇɕɏ «ɉȿɊɋɉȿɄɌɂВɕ ɊАɁВɂɌɂə ɎɍɇȾАɆȿɇɌАɅɖɇɕɏ ɇАɍɄ» 198  Ɋɨɫɫия, Ɍɨɦɫɤ, 26-29 ɚɩɪеɥя 2016 г. Ɍɨɦ 2. ɏиɦия    расплавления веществ реакционную массу выдерживали при данной температуре 10 минут. Контроль реакции проводили методом ТСХ (гексан : этилацетат = 7 : 3) с последующим проявлением реактивом Эрлиха. По достижении полной конверсии бетулина 1 реакционную массу выливали в 5-кратный избыток воды. Выпавший осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили. После перекристаллизации из этанола выделяли кристаллы белого цвета с Тпл 169–170ºС (выход 79%). Обсуждение результатов Образование азотсодержащего соединения – производного бисбетулина 3 на основе бетулина 1 достоверно установлено с использованием современных физико-химических методов анализа (ЯМР 1Н и 13С, ИК-спектроскопии) и определения температуры плавления (Таблица 1).  Таблица 1 Физико-химические характеристики производного бисбетулина 3 ИК-спектр,  ν, cм-1 ЯМР 1Н, ДМСО-d6,  δ, м.д. ЯМР 13С, ДМСО-d6, δ, м.д. Тпл, оС C=O –OH Бетули-новый фрагмент Тетраольный фрагмент С=О -CH2O- -CH< 1715 3400 1,2–3,2 3,35–4,40 5,54 158 169–170  Резюмируя результаты исследований, можно отметить, что конденсация бетулина 1 с тетраолом 2 приводит к образованию азотсодержащего производного бисбетулина 3 – потенциального носителя биологической активности широкого спектра действия.  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ  1. Василенко Ю.К., Семенченко В.Ф., Фролова Л.М. Фармакологические свойства тритерпеноидов коры березы // Экспериментальная и клиническая фармакология. –1993. – Т.56. – №4. – С. 53–55. 2. Толстиков Г.А., Флехтер О.Б., Шульц Э.Э. и др. Бетулин и его производные. Химия и биологическая активность // Химия в интересах устойчивого развития. – 2005. – № 13. – С. 1–31. 3. Matsuda Н., Ishikado A., Nishida N. Hepatoprotective, superoxide scavenging and antioxidative activities of aromatic constituens from the bark of Betula platyphylla var. japonica // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letter. – 1998. – Vol. 8. – P. 2939–2944. 4. Urban M., Sarek J., Klinot J. Korinkova G., Hajduch M. Synthesis of A-Seco Derivatives of Betulinic Acid with Cytotoxic Activity // Journal of Natural Products. – 2004. – Vol. 67. – P. 1100–1105. 5. Кузнецова С.А., Титова Н.М., Калачева Г.С., Зайбель И.А. Изучение состава и антиоксидантных свойств гексанового и этанольного экстрактов бересты // Вестник Красноярского государственного университета. Естественные науки. – 2005. – С. 113–118. 6. Бакибаев А.А. Новые пути синтеза биологически активных и других азотсодержащих соединений на основе мочевин. Диссертация …докт. хим. наук. Томск. – 2003г. 7. Бакибаев А.А., Мамаева Е.А., Яновский В.А., Быстрицкий Е.Л., Яговкин А.Ю. Препаративные методы синтеза азотсодержащих соединений на основе мочевин. Томск. – изд-во Аграф-Пресс. – 2007. – 164с. 

Investigation of the betulin and tetramethylolglykoluryl reaction in various medium

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University