Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
Стереохимия стероидов
867
лочью снолизации превращается в 3,6-диоксо-5а-холановую кислоту, относящуюся к ряду холестана
СООН
соон
3, б-дикетохолановэя кислота
3 ,С-диксто оа-холанозая кислота
то это показывает, что кольца А и В в желчных кислотах сочленены в ^КС-положении, а в производных холестана (и дигидрохолестерина) —¦ в гра«с-положении. Следовательно, желчные кислоты принадлежат к 53-(нормалыюму)-ряду, а производные холестана — к 5а-(алло)-ряду.
тронс-Сочлепенне колец В и С во всех стероидах следует из того факта, что 7-, а также 11-кетопроизводные не нзомеризуются в присутствии щелочи:
н
в 7
Система колец С и О родственна гидриндану. В этом случае обычно более стабильным является г{ис-сочлененне колец. Тот факт, что природный эквиленнн в присутствии палладия может быть гладко превращен в 14-изоэквиленнн, свидетельствует о 7/;а/уг-сочлененпп колец С и Ь в природных стероидах, имеющих атом водорода при Сн.
эквиленнн
сн.
но/
Ы-ИЗОЭКВПЛСПИН
5. Относительные конфигурации многих заместителей при углеродном скелете стероидов были установлены с помощью реакций циклизации. Так, гракс-расположение ЗОН-группы и 5Н-атома в дигидрохоле-•55*
868
Гл. 56. Сесквитерпены. Политерпены. Стероиды. Витамины
стернне (холестаноле) доказывается лактоннзацией оксидикарбоновой кислоты, образующейся при окислении холестан-З-ол-7-оиа:
НО
Н Н
холестан-З-ол-7-он
н/
но
сн3
С ООН
н ¦ н соон
оксидиклрбоповая кислота
/
СООН
Таким образом, 3-оксигруппа обладает ^-конфигурацией.
6. Метод инкрементов молекулярного вращения (Клайн) часто позволяет сделать заключения о конфигурации, а иногда и о положении заместителя. Этот метод основан на том, что различные асимметрические центры (если они достаточно удалены друг от друга), дают независимые инкременты, т. е. слагаемые суммарного оптического вращения молекулы, и что эти инкременты вследствие жесткости и сходства скелетов различных стероидов являются характерными для каждого положения и конфигурации заместителя. Таким образом, молярное вращение [М]д стероида можно представить как сумму различных инкрементов. В дополнение к инкременту основной системы (холестан, копростан, прегнан, андростан и т. д.) существуют инкременты функциональных групп, так называемые значения Д, которые сведены в таблицы. По ним можно, например, приблизительно вычислить молярное вращение холестерина (измеренное \Що равно —150°).
Вычислено по инкрементам вращения . + 9Г-— 298°
холестан Д3:и . . 3—ОН
копростан
до: о
з—он' ;
+ 97°
— 298° 1° *
+
Всего
— 209°
— 200й
7. Копформацпоиныи анализ позволяет определить конфигурации многих центров в стероидах по данным о реакционной способности и строении продуктов. Скелеты стероидов и тритерпенов идеально пригодны для конформацнонного анализа, так как они состоят из конденсированных циклогсксановых колец. Поскольку всегда не менее двух из этих циклогексановых колец сочленены в транс-положении, то они могут существовать только в одной форме кресла (см. стр 797 803) Ниже приведены перспективные формулы холестана и копростана Заместители при углеродных атомах 1 — 14 должны быть либо экваториальными,
* Эти цифры взяты из монографии W. К 1 у n е «The Chemistry of the Steroids» и отвечают инкрементам ОН-групп в рядах холестана и копростана.
Стереохимия стероидов
869
¦4"6°JZct" Формулах g-заместителн (сплошные линии)
" ^ньН!^ ЛШИИ) об°3"ачепы буквами е (эквато-
риальнып) и а (.аксиальный);
копростан
Оказывается, характеристика заместителя по принадлежности к S- и а-конфигурации имеет лишь формальный смысл; гораздо более важно, является ли заместитель экваториальным (е) или аксиальным (а). Так, восстановление циклогексанонов натрием в спирте (а часто и посредством LiAlH.() приводит к соединениям с экваториальными оксигруппами (см. стр. 806); отсюда можно заключить, что, например, полученный таким путем продукт восстановления холестанона-3 обладает 3?-оксиструктурой (экваториальной), в то время как спирт, полученный из копростанона-3, имеет За-конфигурацию (также экваториальную). Аналогичным образом может быть установлена конфигурация всех оксигрупп в положениях 1—14.
копростанон-З
копростанол-Зо
870
Гл. 56. Сесквитерпены. Политерпены. Стероиды. Витамины
Поскольку катализируемая кислотами дегидратация представляет собой 7/>««с-элиминпронаннс (стр. 807, 808), она должна' протекать быстрее в тех случаях, когда отщепляемая оксигруппа расположена аксиально. Из двух эпимерных спиртов а и /;, образующихся при восстановлении холестан-4-она, первый, в отличие от второго, быстро превращается в холестен-4.
Легко дегидратируемая форма а содержит аксиальную оксигруппу и, следовательно, представляет собой холестан-4,3-ол.
Желчные кислоты
В желчи человека и многих животных наряду с холестерином содержатся так называемые желчные кислоты, которые близки к холестерину по строению и, вероятно, из него образуются. Так, в желчи человека содержатся:
холевая кислота С23Нз6(ОН)3СООН
дезоксихолевая кислота С2зН37(ОН)2СООН
антроподезоксихолевая кислота С23Н37(ОН)2СООН
