Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
1070
Гл. 68. Алкалоиды с конденсированными кольцами
Лобелии может быть синтезирован из глутарового диальдегида, бензоилуксуснон кислоты и метиламина (Шепф). СН3
/4 сн
Н,С СН2 / "3
сно сно Нз9 9Нз
CaHiCOCHj + CHoCOCeHs --»¦ CeH4COCHg-HC СН-СН2СОС8Н5
II \ /
СООН СООН N
У"» СНз
сн8
Лобелии обладает свойством возбуждать дыхательные центры и применяется в медицине для облегчения и усиления дыхания. Растения Lobelia содержат, кроме того, ряд других алкалоидов родственного типа.
Анабазин, алкалоид из Anabasis aphylla, имеет строение 8-пиридил-а-пиперидина, т. е. отличается от никотина наличием пиперидинового остатка вместо N-метилпирродидинового. Содержится также в табаке.*
ГЛАВА 68
АЛКАЛОИДЫ С КОНДЕНСИРОВАННЫМИ ПИРРОЛИДИНОВЫМ И ПИПЕРИДИНОВЫМ КОЛЬЦАМИ
Группа атропина
В различных видах семейства пасленовых (Solanaceae), в особенности в красавке (Atropa belladonna), белене (Hyoscyamus niger), дурмане (Datura stramonium), дубоизии (Duboisia myoporoides), скополин (Scopolia carniolica) и др., содержится ряд родственных друг другу алкалоидов. В основе этих алкалоидов лежит кольцевая система нор-тропана, (8-аза-[3,2,1]-бициклооктана), построенная из пиперидинового и пирролидинового циклов:
7 12
___
8NH >з
_!_/
Важнейшие природные тропановые алкалоиды представляют собой производные нортропана со следующими заместителями:
3-ОН
3-ОН;
(N)CH3
3-ОН; 7-ОЫ; (N)CH3 3-ОН; 6,7-0; (N)CH3 ЗОН; 6,7-0;
3-ОН; 6-ОН; 7-ОН; (N)CH3 3-ОН; 2-СООН; 3-ОН; 2-СООН; (N)CH3 Д2'3; 2-СООН; (N)CH3
нортропим (троппгепин, нортропанол| троими (тропанол) и
псевдотрошш (псевдотропанол) диокситропан скопни п псевдоскопин норскопип и иорпсевдоскопни телоидин норэкгоннк
ькгонин и псевдоэкгонин экгонидиа (англдроэкгоиин)
* [Выделение анабазина из Anabasis aphylla, а также установление его строения и синтез были осуществлены А, П. Ореховым с сотрудниками. — Прим. редактора.'
Атропин
1071
¦" Все они, за единственным исключением, являются аминоспиртамп, которые в природных алкалоидах (так называемых тропеинах) этери' фицированы различными кислотами (обычно по окспгруппе в положении 3). Наиболее часто встречающимися в этих алкалоидах кислотами являются троповая, бензойная, вератровая, изозалериановая, d-a-метил-масляная, тиглпповая, коричная и труксилловая (две последние содержатся в алкалоидах Coca).
Атропин. ¦ Этот алкалоид,- выделенный из корней белладонны в 1831 г. Мейном и одновременно Гейгером и Гессе, является сложным эфиром. При гидролизе он распадается на йЛ-т р о п о в у ю кислоту (стр. 673) и аминоспирт троп и н:
СН,—СН-СН2 СН,—СН—СН,
"II I'll'
NCHg СНО—СО—СН—Qllj --> NCH3 CHOH + Н00С-СН-СвН5
II I III I
СН,—СН-СН, СН,ОН СН,—СН-СН3 сн,он
атропин тропин троповая кислота
Наибольшее значение для установления строения троппна имели работы Ладеибурга, Мерлинга п Внльштеттера; последним и была предложена общепринятая теперь формула троппна.
При окислении основания перманганатом калия в щелочном растворе происходит отщепление Ы-метильной группы и образуется тропи-генин. При окислении хромовой кислотой в кислом растворе тропин сначала превращается в кетон — троп и нон, затем в тропин о-вую и экгониновую кислоты и, наконец, в И-метилсукцин-имид:
СН.,—сн—СН, "I I
\'СН3 CHOH
I ' I
СН2-СН-СН,
тропин
КМпО,
СН2—СН —СН,
I I " '
NH CHOH
I I
СН,—СН—СН, тропигенин
I CrO.
СН,-сн-СН,
' . I I "
" хсн3 со
I I
СН,-СН-СН,
СН,-СН-СН,С00Н СН,-СН-СНХ00Н СН4-С0
NCHe
I I
СН,—СН—соон
ксн3
-I
СН,—со
тропиновая кислота
экгониновая кислота
• КСН3
¦ -i ¦ ¦
СН,—со
N-метилсукции-имид
Этот ряд превращений доказывает наличие в тропине пирролидипо-вого ядра.
Расположение остальных атомов углерода в тропине было выяснено пУтем исчерпывающего метилирования тропнновой кислоты, в которой еще содержатся все восемь атомов углерода тропипа. При этом была
1072
Гл. 68. Алкалоиды с конденсированными кольцами
получена ненасыщенная дикарбоповая кислота, превращающаяся При гидрировании в пимелиновую кислоту:
СН,—СН— СНХООН I
КГ—сн8
I
сн3—сн—соон
СН2— СН—СН,СООСН3
I
і\чсн3)2
СН=СН—СООСНд
сн=сн—сн,—соон
I
СН=СН— СООН
ЛСНз . Л?ОН '
сн,—СН-СН,СООСН3
I
перегонка
тсн3 Агон
N(CHз),OH
I
сн2—сн—соосн8 сн2—сн—сн2—соосн3
^ ., перегонка
К(СН3)3ОН омыление н
СН=СН—СООСН3
сн,—сн2—сн,—соон
восстановление ,
сн,—сн2—соон
пимелнновая кислота
Это расщепление показывает, что в тропине содержится неразвет-вленная цепь из семи атомов углерода. Если к тому же принять во внимание наличие в молекуле тропина пирролидинового кольца и необходимость расположения кетогруппы в тропиноне между двумя метиле-новыми группами (это вытекает из существования дибензаль- и диизо-нитрозопроизводных), то делается ясным, что тропину соответствует вышеуказанная формула.
В дальнейшем эта формула была подтверждена путем расщепления тропина до циклогептатриена (стр. 911) и в особенности двумя синтезами этого аминоспирта.
В более раннем синтезе (Вильштеттер) исходным соединением является труднодоступный циклогептатриен, получаемый из кальциевой соли пробковой кислоты. К нему на холоду присоединяют бромистый водород, в полученном бромциклогептадиене атом брома замещают (СН3)21\!-группой, затем диметиламнноциклогептадиен восстанавливают до диметиламиноциклогептеиа и к двойной связи присоединяют бром; полученное дибромооединение при нагревании перегруппировывается в бромметилат бромтропана:
