Syntéza spiroanelovaného oligopyrrolového makrocyklu odvozeného od cholové kyseliny

Dagmar ROČKOVÁ

Diplomová práce

Synthesis of spiro-annulated oligopyrrole macrocycle derived from cholic acid

Abstract:

Byla provedena syntéza spiroanelovaného oligopyrrolového makrocyklu odvozeného od kyseliny cholové, jehož struktura byla potvrzena NMR analýzou. Cesta k tomuto kalix[4]pyrrolu (15) nebyla jednoduchá. První série pokusů, začínajících od kyseliny cholové (1), vedla přes chránění hydroxyskupin v poloze 7{$\alpha$} a 12{$\alpha$} a následnou oxidací ke kyselině 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-ové (4). Úspěšná byla i kondenzace 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-ové kyseliny (4) s pyrrolem za vzniku 3,3-di(pyrrol-2-yl)-7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-5{$\beta$}-cholan-24-ové kyseliny (5). Vzniklý produkt ovšem následně nepodléhal cyklizaci. Esterifikace 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-ové (4) kyseliny proběhla, ale její reakce s pyrrolem už zdařilá nebyla. Ve druhé sérii pokusů byla nejprve esterifikována karboxylová skupina kyseliny cholové (1), což se ve výsledku ukázalo jako správně řešení. Následovalo chránění hydroxyskupin methylcholátu v poloze 7{$\alpha$} a 12{$\alpha$} a oxidace na methyl(7{$\alpha$},12{$\alpha$}- diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oát) (13), který se ochotně kondenzoval s 5,5-dimethyldipyrromethanem a cyklizoval acetonem. Struktura syntetizovaného kalix[4]pyrrolu byla potvrzena NMR analýzou. Byla nalezena efektivní metoda přípravy kalix[4]pyrrolu (15) a to kysele katalyzovaná kondenzace steroidního ketonu (13) s 5,5-dimethyldipyrromethanem a následná cyklizace acetonem. Tyto dva kroky se provádí v jedné baňce, ušetří se tak jedné separace meziproduktu, zrychlí syntéza a zvýší konečný výtěžek.

Abstract:

The synthesis of spiro-annulated oligopyrrole macrocycle derivated from cholic acid, whose structure was confirmed by 1H NMR analysis, was accomplished. The way to prepare calix[4]pyrrole (15) had not been easy. The first part of experiments starting from cholic acid (1) lead through the protection of hydroxy groups in positions 7{$\alpha$} and 12{$\alpha$} and following oxidation to 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oic acid (4). The condensation of 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oic acid (4) with pyrrole during formation 3,3-di(pyrrol-2-yl)-7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-5{$\beta$}-cholan-24-oic acid (5) was successful as well. However, the final product did not cycle. The esterification of 7{$\alpha$},12{$\alpha$}-diformyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oic (4) acid took place, but the condensation of methyl(7{$\alpha$},12{$\alpha$}-dihydroxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oate) (8) with pyrrole did not. In the second part of experiments carboxyl group cholic acid (1) was esterified first, which proved to be a correct solution in result. The protection of hydroxyl groups methylcholate in position 7{$\alpha$} and 12{$\alpha$} and oxidation to methyl(7{$\alpha$},12{$\alpha$}-formyloxy-3-oxo-5{$\beta$}-cholan-24-oate) (13) followed, which willingly condensated with 5,5-dimethyldipyrromethane and cycled by acetone. The structure of synthesized calix[4]pyrrole was confirmed by 1H NMR analysis. An effective preparation method of calix[4]pyrrole (15) was discovered, namely by acid catalytic condensation of steroid ketone (13) with 5,5 dimethyldipyrromethan and subsequent cyclization by acetone; these two steps are performed in one round-bottom flask, so one separation of intermediate product is omitted, the synthesis is accomplished faster and the amount of the final product increases.

Keywords

cholic acid, macrocycle, condensation, calix[4]pyrrole

Keywords

kyselina cholová

Keywords

kalix[4]pyrrol

Keywords

kondenzace

Keywords

makrocyklus

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 3. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 4. 2009
• Vedoucí: Mgr. Thu Huong Nguyen Thi

Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem

Pedagogická fakulta

Magisterský studijní program:
Učitelství pro střední školy