Термины, связанные с цементом. Природных стероидов

Главная --> Справочник терминов

Природных стероидов Кремний (лат. silicium) во многих отношениях похож на углерод. В неорганической природе он играет столь же важную роль, как углерод в живой природе. По распространенности в земной коре кремний занимает второе место вслед за кислородом (29% по массе). Во всех природных соединениях он связан с кислородом. 12% массы земной коры составляет кремнезем SiO2 и 75% — силикаты, к которым относятся глины, полевые шпаты, слюды, оливины и т. д. Кремний необходим для роста растений. В скелетах некоторых живых организмов (губок) содержится до 88% S1O2.

Многие стерины, подобно холестерину, представляют собой 3-окси-стероиды с 27—29 атомами углерода; во всех природных соединениях этого типа ОН-группа занимает положение 3. Кроме того, в молекулах этих соединений могут содержаться гидроксильные группы в других положениях, а также двойные углерод-углеродные связи.

1838. Нарисуйте структурные формулы: 1) порфина, 2) протопорфирина. В каких природных соединениях содержится ядро порфина? Какие соединения называют порфиринами?

Известен ряд методов ароматизации шестичленных алици-клических колец [12]. Легче всего ароматизируются соединения, уже содержащие одну или две двойные связи в кольце или конденсированные с ароматическим кольцом. Реакция применима также к пяти- и шестичленным гетероциклическим соединениям. Наличие функциональных групп в кольце обычно не препятствует протеканию реакции. Даже геж-диалкилзаме-щение не всегда предотвращает реакцию: при этом одна ал-кильная группа часто мигрирует или происходит ее элиминирование. Однако для осуществления такого процесса требуются обычно более жесткие условия. В некоторых случаях субстрат теряет группы ОН и СООН. Циклические кетоны превращаются в фенолы. Семичленные циклы и циклы большего размера часто изомеризуются в шестичленные ароматические кольца, хотя частично гидрированные азуленовые системы (часто встречающиеся в природных соединениях) превращаются в азу-лены.

1. Несколько лет назад было объявлено, что выпускается английский эквивалент справочника Бейльштейна: Elsevier's Encyclopedia of Organic Chemistry. Были выпущены три тома (тт. 12—14), состоящие из более чем 15 частей: том 12 — би-циклические соединения, том 13 — трициклические соединения и том 14 — тетра- и полициклические соединения. В эти тома вошла информация о многих природных соединениях, особенно о терпенах и стероидах. И хотя первые тома этой серии не были выпущены, имеющиеся тома остаются ценными.

Пиперидин не проявляет ароматических свойств и является более сильным основанием, чем пиридин. По реакциям он аналогичен вторичным аминам. Группировка пиперидина также встречается в некоторых природных соединениях (алкалоидах).

Все шесть узловых атомов циклопентанопергидрофенант-рена являются асимметрическими, поэтому уже для незамещенного углеводорода число стереоизомеров равно 2б = 64. С появлением заместителей в неузловых положениях число возможных стереоизомеров еще более возрастает. Однако в природных соединениях, как уже говорилось, встречаются лишь немногие из возможных стереоизомерных форм.

Хиноны являются важными представителями органических соединений, хотя методов синтеза хинонов известно немного. Хино-новое кольцо содержится в некоторых органических красителях и во многих природных соединениях, таких, как пигменты, витамины и ферменты [1—3].

Этот метод полезен для определения положения двойной связи в ненасыщенных природных соединениях. Необходимого рН можно достигнуть при помощи карбоната калия, а нерастворимые в воде соединения можно растворить в mp^m-бутиловом спирте, пиридине или диоксане. Приведем пример: структура полового аттрактанта непарного шелкопряда была установлена путем разложения его до 3-ацетоксипеларгоновой кислоты и 7-оксиэнантовой кислоты [45J

Химическая классификация предполагает разделение на классы и формирование названий веществ строго в соответствии с номенклатурой классической органической химии. Но учитывая то, что уже сказано о природных соединениях как полифункциональных, этот подход может быть рационально использован только в случае достаточно простых соединений, таких, например, как оксикислоты и жирные кислоты или же тогда, когда необходимо указать только характерные функции данной группы соединений. Например, мы называем класс соединений "аминокислоты", не учитывая тот факт, что как правило, в их молекулах имеются другие функции, и они должны быть отнесены, по меньшей мере, к трехфункциональным соединениям (схема 1.2.1).

Теперь следует отметить то, что все вышесказанное о природных соединениях относится к веществам, которые называются эндогенными субстанциями, поскольку они синтезируются внутри организма и являются предпосылкой и результатом нормального жизненного процесса этого организма. Существуют также вещества, которые попадают в организм извне: это лекарства и загрязнения окружающей среды, так называемые экзогенные соединения (еще

Эстрадиол, являющийся наиболее ценным из всех природных фолликулярных гормонов, получают теперь путем частичного синтеза из других природных стероидов, например из холестерина; последний превращают в Дм-андростадиен-173-ол-3-он (III), который при нагревании в тетралине образует (с отщеплением метана) эсградиол (IV):

Синтетические исследования в области стероидов развивались по двум направлениям: полный синтез природных соединений и их аналогов и поиск путей трансформации доступных природных стероидов в практически важные вещества. В результате этих исследований лабораторным путем были получены практически все важнейшие представители этого класса природных соединений, а также их многочисленные аналоги, отвечающие почти всем мыслимым модификациям базовых структур. Среди выдающихся по своей практической значимости достижений в этой области следует упомянуть частичный синтез кортизона (46) из легко доступной холевой кислоты (49). Это превращение первоначально включало 37 стадий и приводило к получению нужного соединения с очень малым общим выходом (Саррет, 1946) [24а]. Трудно было даже предполагать, что этот путь может иметь какое-либо практическое значение. Однако менее чем через 3 года схему синтеза удалось значительно упростить, поднять на несколько порядков суммарный выход в этом превращении и наработать на пилотной установке около 1хт кортизона (46), количества вполне достаточного для проведения клинических испытаний этого важного лекарства [24Ь].

Синтез стероидов по Вудворду [la] , представленный на схеме 3.1, может служить убедительной иллюстрацией значения тщательно продуманного общего плана синтеза для достижения желаемого результата. Непосредственной целью этого синтеза было получение кетоальдегида 1 — общего предшественника природных стероидов, таких, как прогестерон (2), дезоксикорти-Костерон (3), андростерон (4), тестостерон (5), холестерин (6), кортизон (7), переход к которым мог быть сравнительно легко выполнен с помощью хорошо известных путей. План этого синтеза должен был обеспечить решение следующих ключевых задач:

Ключевой продукт 1 был далее стандартными трансформациями превращен в эфир 20, послуживший общим исходным соединением для синтеза природных стероидов 2-7, Селективное гидрирование двух сопряженных двойных связей над палладием привело к продукту 21, в котором сохранившаяся изолированная двойная связь в цикле В обеспечивала в дальнейшем возможность введения кислородного заместителя в положение 11. Этот путь позволил осуществить успешный синтез кортикостероидов, в том числе кортизона (7), Для получения стероидов 2—6 потребовалось полное гидрирование всех трех двойных связей С=С над платиновым катализатором, приводящее к насыщенному эфиру 22. Кроме удаления лишних функциональных групп, эта реакция приводила к созданию требуемой конфигурации хираль-ных центров С-10 и С-17. Поскольку превращение эфира 22 в стероиды 2—5 уже было описано ранее, выполненный Вудвордом синтез этого соединения представлял собой одновременно и завершение полного синтеза стероидов 2—5. Наконец, с помощью ряда обычных методов (присоединение алифатического заместителя в положение 17 и трансформации функциональных групп) из эфира 22 был синтезирован холестерин (6).

Активация катализаторов гидрирования. 5,6-Двойная связь природных стероидов обладает низкой реакционной способностью. Например, по ней осуществляется внедрение дифторкарбена, но не дихлор- или дибромкарбена [131. В присутствии обычных катализаторов гидрирование холестерина идет не до конца, но в работе Гершберга с сотр. [14] показано, что X. к. является сильным активирующим агентом. Холестерин (1250 г), тщательно очищенный перекристаллизацией из этилацетата, растворяют в 17 л этилацетата, добавляют 25 г окиси платины в качестве катализатора и 2 мл 71%-ной X. к. и гидрируют при 40—50° и 1,05 атм. Реакция заканчивается через 30 мин; общий выход чистого холестанола-Зр 88%. Побочные продукты, выделенные с выходами, указанными ниже,— копростанол ф-присоединение), холестан (гидрирование) и холе-станилацетат (переэтерификация с растворителем).

Синтетические исследования в области стероидов развивались по двум направлениям: полный синтез природных соединений и их аналогов и поиск путей трансформации доступных природных стероидов в практически важные вещества. В результате этих исследований лабораторным путем были получены практически все важнейшие представители этого класса природных соединений, а также их многочисленные аналоги, отвечающие почти всем мыслимым модификациям базовых структур. Среди выдающихся по своей практической значимости достижений в этой области следует упомянуть частичный синтез кортизона (46) из легко доступной холевой кислоты (49). Это превращение первоначально включало 37 стадий и приводило к получению нужного соединения с очень малым общим выходом (Capper, 1946) [24а]. Трудно было даже предполагать, что этот путь может иметь какое-либо практическое значение. Однако менее чем через 3 года схему синтеза удалось значительно упростить, поднять на несколько порядков суммарный выход в этом превращении и наработать на пилотной установке около 1кг кортизона (46), количества вполне достаточного для проведения клинических испытаний этого важного лекарства [24Ь].

Синтез стероидов по Вудворду [1а] , представленный на схеме 3.1, может служить убедительной иллюстрацией значения тщательно продуманного общего плана синтеза для достижения желаемого результата. Непосредственной целью этого синтеза было получение кетоальдегида 1 — общего предшественника природных стероидов, таких, как прогестерон (2), дезоксикорти-костерон (3), андростерон (4), тестостерон (5), холестерин (6), кортизон (7). переход к которым мог быть сравнительно легко выполнен с помощью хорошо известных путей. План этого синтеза должен был обеспечить решение следующих ключевых задач:

Ключевой продукт 1 был далее стандартными трансформациями превра-щен в эфир 20, послуживший общим исходным соединением для синтеза природных стероидов 2—7. Селективное гидрирование двух сопряженных двойных связей над палладием привело к продукту 21, в котором сохранившаяся изолированная двойная связь в цикле В обеспечивала в дальнейшем возможность введения кислородного заместителя в положение 11, Этот путь позволил осуществить успешный синтез кортикосгероидов, в том числе кортизона (7). Для получения стероидов 2-6 потребовалось полное гидрирование всех трех двойных связей С=С над платиновым катализатором, приводящее к насыщенному эфиру 22. Кроме удаления лишних функциональных групп, эта реакция приводила к созданию требуемой конфигурации хираль-ных центров С-10 и С-17. Поскольку превращение эфира 22 в стероиды 2-5 уже было описано ранее, выполненный Вудвордом синтез этого соединения представлял собой одновременно и завершение полного синтеза стероидов 2—5. Наконец, с помощью ряда обычных методов (присоединение алифати-ческого заместителя в положение 17 и трансформации функциональных групп) из эфира 22 был синтезирован холестерин (6).

Структура полученного соединения, таким образом, отличается от структуры природных стероидов только стфеэхимиче-ской конфигурацией места сращения циклов у С8 — С9 и С13 — С14. Однако наличие стероидного скелета не может считаться доказанным, так как выбор между структурами IV и IV А не был сделан и, таким образом, в приложений к подобным соединениям метод диенового синтеза является скорее многообещающим, чем реально и-сиользовашшш.

Синтетические исследования в области стероидов развивались по двум направлениям: полный синтез природных соединений и их аналогов и поиск путей трансформации доступных природных стероидов в практически важные вещества. В результате этих исследований лабораторным путем были получены практически все важнейшие представители этого класса природных соединений, а также их многочисленные аналоги, отвечающие почти всем мыслимым модификациям базовых структур. Среди выдающихся по своей практической значимости достижений в этой области следует упомянуть частичный синтез кортизона (46) из легко доступной холевой кислоты (49). Это превращение первоначально включало 37 стадий и приводило к получению нужного соединения с очень малым общим выходом (Саррет, 1946) [24а]. Трудно было даже предполагать, что этот путь может иметь какое-либо практическое значение. Однако менее чем через 3 года схему синтеза удалось значительно упростить, поднять на несколько порядков суммарный выход в этом превращении и наработать на пилотной установке около 1кг кортизона (46), количества вполне достаточного для проведения клинических испытаний этого важного лекарства [24Ь].

Синтез стероидов по Вудворду [1а] , представленный на схеме 3.1, может служить убедительной иллюстрацией значения тщательно продуманного общего плана синтеза для достижения желаемого результата. Непосредственной целью этого синтеза было получение кетоальдегида 1 — общего предшественника природных стероидов, таких, как прогестерон (2), дезоксикорти-костерон (3), андростерон (4), тестостерон (5), холестерин (6), кортизон (7), переход к которым мог быть сравнительно легко выполнен с помощью хорошо известных путей. План этого синтеза должен был обеспечить решение следующих ключевых задач:

Применяются следующие Применяют исключительно Применяют метиловый Применяют преимущественно Применяют различные Применяют специально Применены обозначения Применения кислорода Применения органических