D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı Üzerinde Çal ışmalar*

Transkript

1 Ankara Ecz. Fak. Mec. J. Fac. Pharm Ankara (1977) (1977) D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı Üzerinde Çal ışmalar* Synthesis of D Homosteroid and Studies on the Structure Ningur NOYANALPAN** Bilge İREN*** GIRI Ş ve AMAÇ Homosteroidler steroid yap ısının önemli konularından biridir ve bunlar aras ında en çok aktivite gösterenler A ve D homosteroidlerdir. Biz çal ışmamıza en çok rastlanan etkili yap ı olması nedeni ile D homosteridleri esas olarak ald ık. Homosteroid yap ısına yap ıya bir karbon atomu sokularak geçilebilir. Ancak etkili oldu ğu kanıtlanan hetero homosteroidler yap ılarında azot veya oksijen atomu içerirler. Reaksiyon mekanisti ğinin açıklanmas ı yönünden bu çal ışmada oksijen atomu içeren homosteroid yap ısının elde edilmesine çalışılmıştır. Yapılan çal ışmalarda halkaya oksijen sokarak homosteroid elde edilişi C C ba ğı üzerinden olmaktad ır ve C 17 bir keto grubu ta şır. Burada C tersiyer karbon atomudur. Bu durumda C 17 de ayn ı koşullarda karbon atomu haline getirilip C ya bir keto grubu ba ğ- landığında rekaksiyonun C C ba ğı üzerinden yürüyebileceği düşünüldü. Böyle bir çal ışma ile C 17 açil grubunun reaksiyon sonunda korunması mümkün olabilirdi. Redaksiyona verildi ği tarih: 26 Aral ık * Eczac ı Bilge İREN'in ayn ı isimli doktora tezinin özetidir. S ınav tarihi : Temmuz ** Farmasötik Kimya Kürsüsü, Eczac ılık Fakültesi, Ankara Üniversitesi. *** Farmasötik Kimya Kürsüsü, Eczac ılık Yüksek Okulu, A. İ.T. İ.A.

2 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı Pregnan türevlerinin biyolojik aktiviteleri büyük ölçüde C de bulunan açil grubundan ileri gelmektedir. O halde C, 7 açil grubunu koruyarak D homosteroid sentezi yap ılırsa etkinin daha fazla artacağı düşünülebilir. Bu bilgilerin ışığı alt ında 16a, 17a epoksi, pregn-5 en, 3P ol, 20 on asetat bile şiğinde epoksit yap ısının açılışından sonra C deki hidroksil fonksiyonunu koruyarak reaksiyona devam edilirse istenilen bile şiğin elde edilece ği düşürüldü. Şimdiye Kadar Yapılmış Çalışmalar Homosteroidlerin elde edili şinde pek çok yöntem uygulanm ışt ır. Barton et alo. C ıı üzerinde nitrit grubu ta şıyan steroidlerden toluenli ortamda c ıva lambas ı kullanarak D homosteroidleri elde etmişlerdir. Bu çal ışmalarda verim % 5-27 aras ında değişmektedir. Robinson et al 22 benzenli ortamda c ıva lambası ve azot kullanarak C,, üzerinde nitrit ta şıyan steroidlerle D homosteroid elde etmi şlerdir. Reaksiyon sonunda verim % 20 dolaylar ında değişmektedir. Regan ve Hayes2`, Kaufmann ıı, Anliker et alt, Anliker et al'. Blickenstaff et a1. 5, 17 ketoksimlerle yap ılan deneylerde de ğişik ortam ko şullarında azot içeren D homosteroidler elde etmi şlerdir. Bu çal ışmalarda verim % 50 nin üzerindedir. Oksijen içeren D homosteroid sentezinde önce D halkas ı aç ı- larak dikarboksilik yap ıya geçilebilir. Sonra elde edilen yap ıyı asetik asit anhidr ile ı sıtarak homosteroid elde edilebilir. Sigg ve Tamm 24 ışma ile A homosteroid elde etmi şlerdir. böyle bir çal D halkas ı oksijen içeren homosteoridler hidrojen peroksit veya perasitler kullan ılarak elde edilmi ştir. Böyle bir rekasiyonu Westerfeld 28 % 10 hidrojen peroksit ve sodyum hidroksit kullanarak % 20 verimle yürütü ştür. Levy ve Jacobsen" % 28 hidrojen peroksit ve asetik asitle 53 saat 35 C de çal ışarak verimi % 80 e ç ıkartm ışlard ır.

3 198 Ningur NOYANALPAN Bilge İREN Jacobsen 8, Jacobsen et al. 9, aromatik yap ılı steroidlerle reaksiyon ko şullarında ayarlamalar yaparak D homosteroid yap ısına geçmi şlerdir. Perasit kullanarak yap ılan çal ışmalarda perasetik asit ve perbenzoik asit kullan ılmıştır. Bu asitlerle yap ılan çalışmalar katalizörlü veya katalizörsüz ortamda yürütülmü ştür'. Levy ve Joacobsen", Knox et al. 12, Jacobsen et al. 9 Picha20, Lardon er al.", Horeau ve Weidmann7, Wendler et al." Leeds et al 15. bu yöntemle reaksiyonlar ı yürütmü şlerdir. Bu çal ışmalarda ba şlangıç bile şiklerinin özeliklerine bağlı olarak reaksiyon süreleri 23 saat ile 100 saat aras ında değişmektedir. Gerek hidrojen peroksit gerekse perasit kullan ılarak yap ılan çal ışmalarda ba şlangıç bile şikleri C, 7 üzerinde keto grubu ta şımaktad ır. DENEL KISIM Çal ışmalarda ba şlangıç bile şiği olarak 16a, 17a-epoksi, pregn- 5-en, 20-on asetat kullan ılmışt ır. Kullan ılan solvanlar Merck, Carlo Erba ve Atabay'd ır. Çal ışmalarda standart sentez tak ımlarından yararlan ılmıştır. Kromatografik çal ışmalarda ince tabaka kromatografisi uygulanmi ştır. Adsorban olarak Kieselgel HF254 ve Kieselgel H kullanılmışt ır. Tabakalar Camag ince tabaka yay ıcısı ile mm olarak haz ırlanm ıştır. Plâklarm aktivasyonu 105 C lik etüvde bir saat tutularak yap ılmıştır. Lekelerin belirli hale getirilmesi için U.V lâmbas ından ve % 5 vanilin-sulfurik asit reaktifinden yararlan ılmışt ır. Renk reaktifinin püskürtülmesinden sonra plâklar 150 C de on dakika bekletilerek lekelerin görünür hale geçmesi sa ğlanmışt ır. Solvan olarak pek çok solvan sistemi denenmi ş bunlardan a şağıda belirtilenler uygun solvan sistemi olarak bulunmu ştur. Benzen-Etil asetat 60:20 Kloroform-Metanol 98 :2 Kloroform-Metanol 97 :3 Kloroform-Metanol 100:10

4 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı Elde edilen bile şiklerin kristalizasyonu aseton, metanol, eter, aseton su kar ışımı ve sudan yap ılmıştır. Ergime dereceleri ergime derecesi saptama ayg ıt ı ile yap ılmışt ır. Ultraviyole ölçümleri Pye Unicam Sp 1700 ultraviyole spektrofotometresi ile yap ılmışt ır. Infrared spektrumlar ı Pye Unicam Sp 1100 ınfrared spektrofotometresi ile al ınmışt ır. Infrared spektrumlar ı potasyum bromür pelletleri haz ırlanarak çekilmi ştir. Gerek görüldüğü yerde n.m.r spektrumlar ı Perkin Elmer R- 32 n.m.r spektrometri ayg ıtı ile al ınmışt ır. Kütle spektrumlar ı Joelco mass spectrometry ile al ınmıştır*. 1. Pregn-5 en, 16(3, 17a triol, 20 on triasetat(ii) 100 mg 16a, 17a epoksi, pregn-5 en, 3[3 o1, 20 on asetat (I) 3 ml asetik asit anhidr ve 7 ml asetik asit ile geri çeviren so ğutucu altında vazelin likit banyosunda (127 C dolaylar ında) yar ım saat ısıtıldı. Sonra soğutuldu. Czerine su kat ıld ı. Sodyum karbonat çözeltisi ile nötralize edildi. Ay ırma hunisinde kloroform ile tüketildi. Organik faz susuz sodyum sülfat ile kurutuldu. Süzüldü. Daha sonra organik faz uçuruldu. Kal ınt ı aşetondan kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Sonra tart ıldı mg bile şik elde edildi. Verim % olarak bulundu. E.d. 154 C 2. Pregn-5 en, 1613 brorno, 3,3, 17a diol, 20 on, 3 asetat (III) 1 g 16a, 17a epoksi, pregn-5 en, 313 ol, 20 on asetat (I) asetik asitde çözüldü. Bu çözeltiye asetik asitte haz ırlanmış % 32 lik hidrobromik asit çözeltisinden 1 ml kat ıld ı. Bu işlem be ş dakika içerisinde bitirildi. Elde olunan kahverengi k ırmızıms ı çözelti onbe ş dakika C de tutuldu. Bir süre sonra bile şik kristallenmeye başlad ı. Kristaller süzülerek ayr ıldı. Bile şik eterden yeniden kris- * VIII Nolu bileşiğin kütle spektrumunu alan Say ın Dr. J.R. LEWIS'e değerli yard ımları nedeniyle te şekkürlerimi sunar ım.

5 200 Ningtır NOYANALPAN Bilge TREN tallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutulduktan sonra tart ıldı g bileşik elde edildi. Verim % 57.6 olarak bulundu. E.d. 145 C 3. Pregn-5-en, 3[3, 16p, ı 7a-triol, 20-on, 3,16 diasetat (IV) 0.5 g 16cc, 17a-epoksi, pregn-5-en, 3p-ol, 20-on asetat' ın (I) 10 ml asetik asitteki çözeltisi haz ırlandı. Bu işlem sırasında ısı 15 C ye ayarland ı. Bu çöıelti üzerine 10 ml asetik asit ve 1 ml sulfurik asit kar ışımı damla damla kat ıldı. Sonra kar ışım 25 C de 117 saat reaksiyona b ırakıldı. Reaksiyonun sonunda ortama 100 ml buzlu su kat ılmas ı ile bileşik çöktürüldü. Ayırma hunisinde kloroform ile tüketildi. Kloroform faz ı önce potasyum bikarbonat solusyonu sonra su ve doymu ş sodyum klorür solusyonu ile y ıkand ı. Organik faz konsantre edildi. Kal ıntı aseton-su kar ışımından kristalenmeye b ırakıldı. Bile şik son derece yağlı ve koyu renkli bir çözelti olarak kald ı. Kristallendirme yapılamad ı. Bunun üzerine k ıvamlı sıvı kloroformda çözüldü. Aktif kömürden geçirildi. Daha sonra Kieselgel'den geçirildi. Bu i şlemden sonra organik faz uçuruldu. Kal ıntı aseton-su kar ışımından kristallendirilmeye çalışıldı. Beyaz renkli amorf bir çökelek elde edildi. Elde edilen bile şik vakum desikatöründe kuruldu. Yapılan kromatografik incelemede plak üzerinde ba şlangıçtan biti şe kadar çok say ıda ve kuyruklu lekeler elde edildi. Bu işlemlerden sonra bile şiğin temizlenmesi için hidroliz i şlemi yapıldı. 240 mg IV bileşiği 10 ml metanolde çözüldü. tyzerine 300 mg potasyum hidroksitin 10 ml metanol ve 2 ml sudaki çözeltisi damla damla kat ıldı. işlem s ıras ında balon içeriği magnetik kar ıştırıcı üzerinde sürekli kar ışt ırıldı. Reaksiyona oda ısısında 20 saat devam edildi. Daha sonra organik faz konsantre edildi. Kalan k ısım su ile çöktürüldü. Ay ırma hunisinde kloroform ile tüketildi. Kloroform faz ı susuz sodyum sulfat ile kurutuldu. Organik faz uçuruldu. Kal ıntı aseton-su-kar ışımından kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı. 70 mg bileşik elde edildi. (V)

6 D Homosteroid Yap ıs ının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı Verim % 28.3 olarak bulundu. E.d C 4. Pregn-5-en, 3(3, 16(3, 17a-triol, 20-on, 3 asetat (VI) 2 g 16a 17a-epoksi, pregn-5-en, 3(3-ol, 20-on, asetat (I) 120 ml asetonda çözüldü. Çözelti oda ısısında magnetik kar ışt ırıcı üzerinde kar ışt ırılırken üzerine 4 g HIO, un 10 ml sudaki çözeltisi damla damla kat ıld ı. Reaksiyon süresi oda ısısında 16 saat olarak ayarland ı. Reaksiyon sonunda balon içeri ğine su katılarak bile şik çöktürüldü. Çöken bile şik ayırma hunisinde kloroform ile tüketildi. Organik faz susuz sodyum sülfat ile kurutuldu. Daha sonra organik faz uçuruldu. Kal ıntı metanolden kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı. 1 g bile şik elde edildi. Verim % 50 olarak bulundu. E.d C 5. Pregn-5-en, 17Gc-dio/, 16, 20-dion, 3 asetat (VII) 0.5 g pregn-5-en, 3(3, 17a-triol, 20-on, 3 asetat (VI) 175 ml % 90 asetik asitte çözüldü. Bu çözelti 1.5 g krom-iii-oksitin 50 ml % 90 asetik asitteki çözeltisine 40 dakikal ık bir süre içinde damla damla kat ıldı. Karışım oda ısısında magnetik kar ıştırı üzerinde 43 saat reaksiyona b ırakıldı. Reaksiyon sonunda oksidan ın fazlas ı su ile y ıkılandı. Kar ışım kloroform ile tüketildi. Kloroform faz ı su ile yıkand ı. Sonra sodyum bikarbonat solusyonu ve tekrar su ile y ıkand ı. Organik faz sodyum sülfat ile kurutuldu. Daha sonra organik faz uçuruldu. Kalınt ı metanolden kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurtuldu. Tart ıldı g bile şik elde edildi. Verim % 46 olarak bulundu. E.d C 6. 1,2,3, 4, 4a, 4b, 5, 6, 7,8, 10a-duodekahidro -2,7- dihidroksi-2,4bdimetil-1-jenantren-a-okso-propiyonik asit-4-lakton-7 asetat (VIII) g pregn-5-en, 17a-diol, 16, 20-dion, 3 asetat (VII) 10 ml benzende çözüldü. Bu çözeltiye 2.2.m M perbenzoik

7 202 Ningur NOYANALPAN Bilge İREN asit ve 19 mg p toluensulfonik asit monohidrat ın ml asetik asit anhidr ve 0.3 ml asetik asitteki çözeltisi kat ıldı. Karışım 7 gün karanl ıkta magnetik kar ıştırıc ı üzerinde reaksiyona b ırak ıldı. Çalışma oda ısısında yap ıldı. 7 gün sonra kar ışım eter ile dilüe edildi. Organik faz sodyum karbonat solusyonu ile y ıkand ı. Sonra su ile yıkand ı. Organik faz susuz sodyum sulfat ile kurutuldu, süzüldü. Solvan uçuruldu. Bile şik eter, benzen ve metanol ile kristallendirilmeye çal ışıldı. Elde edilen kristaller vakum desikatöründe kurtuldu. Tart ıldı. 20 mg ürün elde edildi. Ergime derecesinin 300 C nin üzerinde oldu ğu görüldü. Ergime derecesinin yüksek olu şu ve verimin çok dü şük olu şu bile şiğin sodyum karbonat faz ında kaldığını dü şündürdü. Sodyum karbonat faz ı magnetik kar ıştırıcı üzerinde kar ışt ırılarak % 10 hidroklorik asit ile asitlendirildi. Bile şik ortamdan kloroform ile tüketilerek al ınd ı. Kloroform faz ı susuz sodyum sulfat ile kurutuldu. Süzülerek al ınan organik faz uçuruldu. Kal ınt ı önce asetondan kristallendirildi. Sonra eter petrol eterinden kristallendirildi. Son olarak sudaki çözünürlü ğünün çok olmas ından yararlan ılarak sudan kristalizasyon yap ıldı. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı mg bileşik elde edildi. Verim % olarak bulundu. E.d C Infrared spektrumundan ve kütle spektrumundan ürünün istenilen bile şik olmadığı anla şıldı. Bu nedenle reaksiyon ko şulları değiştirildi. 30 mg pregn-5 en, 3E3, 17a diol, 16, 20 dion, 3 asetat (VII) ml asetik asitte çözüldü. Üzerine 2.94 ml % 30 hidrojen peroksit damla damla kat ıldı. Karışım oda ısısında karanl ıkta magnetik kar ıştırıc ı üzerinde 93 saat reaksiyona b ırakıldı. Reaksiyon sonunda karışım su ile dilüe edildi. Sonra ay ırma hunisinde kloroform ile tüketildi. Kloroform faz ı susuz sodyum sulfat ile kurutuldu. Organik faz süzülerek al ındı ve uçuruldu.

8 O,0 Ac O Ac Ac OH/AcO Ac 0 II AcO H I 042 H 20 =0,OH OH VI Ac OH/ Cr 0, AcO Ac OH/H9r VII Ac OH/ H AcO 0,OH O Ac Br Me OH/KOH Ac() IV 0,,0 H =0 = O H 101/ Ac OH Ac0 - VIII

9 20=1 Ningur NOYANALPAN Bilge İRN Kal ıntı önce 'aseton-eter sonra aseton-su kar ışımından kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurtuldu. Tart ıldı mg bileşik elde edildi. Verim % 99 olarak bulundu. E.d C BULGULAR Bu çalışmada ba şlangıç bileşiği olarak Noyanalpan 19 tarafindan elde edilen 16oc, 170c-epoksi, pregn-5-en, 3[3-ol, 20-on asetat (I) kullan ıldı. Reaksiyonlar bu bile şikte D halkas ı üzerinde bulunan epoksit yap ısından yararlan ılarak yürütüldü. Ba şlangıç bileşiğinin özelikleri şu şekilde bulundu. E.d C IR Spektrumu : 2840 cm cm-1, 1735 cm- 1, 1702 cm-1, 1258 cm- 1, 810 cm--1, 850 cm-1, 905 cm-1 Yap ılan ilk çal ışmalar epoksit yap ısının açılması üzerinedir. Bu amaçla de ğişik yöntemler uyguland ı. Epoksit yap ısını açmak için Rowland ve Nace23 tarafindan uygulanan yöntem kullan ıldı. 1 6oc, 17oc-epoksi, pregn-5-en, 3[3-ol, 20-on asetat (I) asetik asit anhidr ve asetik asit ile geri çeviren so ğutucu alt ında yar ım saat ısıt ıld ı. Ancak ara ştırıc ıların katalizörlü ortamda yapt ıkları çalışma katalizörsüz ortamda yürütülmeye çal ışıldı. Böylece pregn-5-en 313, 17oc-triol, 20-on triasetat (II) elde edilmesine çal ışıldı. Reaksiyon sonunda elde edilen bile şik asetondan kristallendirildi. Kristaller ayr ılarak vaukum desikatöründe kurtuldu. Tart ıldı. Verim % olarak bulundu. E.d. 154 C Yapılan kromatografik incelemede bile şiğin 16a, 17oc-epoksi, pregn-5-en, 313-ol, 20-on asetat (I) ile ayn ı R f de leke verdiği görüldü. IR Spektrumu : 2840 cm cm- 1, 1735 cm cm-1, 1255 cm- 1, 810 cm-1, 850 cm-1, 905 cm-1

10 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Ayd ınlatmas ı Bileşik temiz bir spektrum vermektedir. Elde edilen verilerden reaksiyonun yürümediği anla şılmaktad ır. Epoksit yap ıs ının aç ılmas ı için uygulanan di ğer yöntem Noyanalpan" tarafindan uygulanan hidrobromik asit yöntemidir. Bu yöntemde 16a, 17a epoksi, pregn en, 3(3 ol, 20 on asetat (I) asetik asitte haz ırlanmış % 32 lik hidrobromik asit çözeltisi ile oda ısısında reaksiyona sokuldu. Bir süre sonra meydana gelen kristaller süzülerek al ınd ı. Süzülen ktistaller tekrardan eterden kristallendirildi. Vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıld ı. Verim % 57.6 olarak bulundu. E.d. 145 C IR Spektrumu: cm cm-1, 1710 cm-1, 1272 cm-1 Elde edilen pregn-5 en, 16P bromo, 3(3, 17a diol, 20 on 3 asetat (III) bile şiği çalışmaların bundan sonraki k ısmı için uygun olmadığından reakasiyon yürüyü şünde kullan ılmad ı. Uygulanan diğer bir yöntem ise Wendler et al." in benzer bir yap ıda uygulad ığı sulfurik asit ve asetik asit yöntemidir. 16a, 17aepoksi, pregn-5-en, 3(3 ol, 20 on asetat (I) sulfurik asit ve asetik asit ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyon s ıras ında ısı önce 15 C ye sonra 25 C ye ayarland ı. Reaksiyon süresi 117 saat olarak saptand ı. Elde edilen bile şiğin kristallendirilmesine çal ışıldı. Yağlı görünü şlü koyu k ıvaml ı bir ürün elde edildi. Bile şik temizlenmek için aktif kömür ve daha sonra da Kieselgel'den geçirildi. Solvan uçuruldu. Geri kalan k ısım aseton su kar ışımından kristallendirilmeye çalışıldı. Beyaz renkli amorf bir çökelek elde edildi. Bu çökelek vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı. Verim % 52 olarak bulundu. Bile şiğin kromatografik incelemesinde plak üzerinde çok say ıda leke görüldü. Sonuç olarak bu reaksiyon sonunda pregn-5 en, 3(3, 16(3, 17a triol, 20 on, 3, 16 diasetat (IV) saf olarak elde edilemedi. Elde edilen beyaz renkli amorf maddeyi safla ştırabilmek için hidroliz i şlemi uyguland ı". Hidroliz metanollü ortamda potasyum

11 06 Ningur NOYANALPAN Bilge 'REN hidroksit ve su kullanılarak yap ıldı'''. Karışım oda ıs ıs ında 20 saat reaksiyona b ırak ıldı. Elde edilen bile şik Aseton-su kar ışımından kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı. Verim % 28.3 olarak bulundu. Yap ılan kroma.tografik incelemede tek leke görüldü. IR Spektrumu : 3430 cm-1, 2840 cm cm-1, 1708 cm- 1 Böylece pregn-5-en, 3P, 16P, 17a-triol, 20-on (V) elde edildi. Sonuçlar kar ışımda bulunan bile şiklerin hidroliz edildi ğinde tek bir bileşiği verdiğini göstermektedir. Ancak verim çok dü şük olarak bulunmu ştur. B ız nedenle bu bile şikten devamla reaksiyon yürütülmemiştir. Aleksandra et al.1 tarafindan uygulanan yöntemde ise periyodik asit kullan ılmıştır. Bu yönteme göre uygulanan çal ışmada reaksiyon süresi 16 saat olarak ayarland ı. Verim % 50 olarak bulundu. E.d C IR Spektrumu 3340 cm cm -1, 2800 cm- İ-3020 cm-1, 1730 cm-1, 1692 cm-i, 1268 cm -1, 1070 cm-1, 1090 cm- 1 Bu yöntemle pregn-5-en, 3P, 16P, 17a- triol, 20-on, 3 asetat (VI) elde edildi. Bu bile şik daha sonra reaksiyon dizisi için en uygun bileşik olarak bulundu. Bu bile şiğin elde edilmesinden sonra oksidasyon i şlemi uyguland ı. Oksidan olarak krom-iii-oksit kullan ıldı. Mitsuhashi ve Kawara" tarafından uygulanan yöntemle asetik asitli ortamda krom- III- oksit kullan ılarak C daki hidroksil grubu okside edildi. Pregn -5-en, 3P, 17a-diol 16, 20-dion 3 asetat (VII) elde edildi. Kristalizasyon i şlemi metanolden yap ıldı. Verim % 46 olarak bulundu. E.d C

12 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı IR Spektrumu: 3240 cm cm -1, 2860 cm cm -1, 1730cm cm 1, 1702 cm -1, 1692 cm -1, 1230 cm -1, 1095 cm- 1 Elde edilen pregn-5-en, 313, 17a-diol, 16, 20-dion 3 asetat (VII) LEEDS et al." yöntemi ile perbenzoik asit oksidasyonuna sokuldu. Katalizör olarak p-toluen sulfonik asit monohidrat kullan ıldı. Reaksiyon süresi 7 gün olarak saptand ı. Oda ısısında ve karanl ıkta çal ışıld ı. Reaksiyon sonunda organik fazdan istenilen bile şik elde edilemedi. Bu nedenle sodyum karbonatl ı faz asitlendirildi. Buradan elde edilen bile şik önce aseton sonra eter-petrol eterinden kristallendirilmeye çal ışıldı. En son olarak bile şiğin sudaki çözünürlüğünün çok olmas ından yararlan ılarak sudan kristalizasyon d< nendi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıld ı. Verim % olarak bulundu. E.d C Blieşiğin organik faz yerine sulu fazdan elde edilmesi, steroidlere özgü bir ınfrared spektrumu vermemesinden dolay ı reaksiyonun istenilen şekilde yürümediği düşünüldü. Bu nedenle reaksiyon ko şullar ı değiştirildi. Reaksiyon perbenzoik asit yerine hidrojen peroksit ve asetik asit kullan ılarak tekrarland ı. Oda ısısında ve karanl ıkta çal ışıldı. Reaksiyon süresi 93 saat olarak ayarland ı". Yapılan kromatografik incelemede reaksiyon s ırasında al ınan örnek ile kristalizasyon sonucu al ınan örneğin değişik R f lerde leke verdiği görüldü. Bu nedenle reaksiyonun bir ara üründen geçerek yürüdüğü düşünüldü. Bileşik aseton-su kar ışımından kristallendirildi. Kristaller vakum desikatöründe kurutuldu. Tart ıldı. Verim % 99 olarak bulundu. E.d C IR Spektrumu: 2860 cm cm -1, 1730 cm-1, 1702 cm -1, 1690 cm -1, 1230cm - 1 Elde edilen 1, 2, 3,4, 4a,41), 5, 6,7,8,10,10a-d ı ıodekahidro, 2, 7-dihid-

13 208 Ningur NOYANALPAN Bilge İREN roksi, 2, 4b dimetil, 1 fenantren, Gc okso propiyonik asit lakton-7 asetat (VIII) bile şiğinin kütle spektrumu al ınd ı. Elde olunan bile şiğin kütle spektrumu incelendi. Kütle spektrumu ile saptanan molekül a ğırlığı 360 d ır. Bu molekül a ğırlığında olan bütün yapılar olas ılık içine alınarak kütle spektrumundaki daha ileri parçalanmalar incelendi. Kütle spektrumunun gösterdi ği parçalanma şekline göre bu bile şiğin D halkas ı geni şlemi ş olarak bulundu. (VIII) bile şiğinin kütle spektrumu a şağıya ç ıkar ılmışt ır L ıiı _0 Spektr 1. VIII bileşiğimin Kütle Spektrumu SONUÇ ve TARTI ŞMA Bu çal ışmada amaçta belirlenen bile şiğin sentezinin yap ılmas ına çal ışılmıştır. Bu nedenle 16oc, 17x epoksi, pregn-5 en, 3[3 ol, 20 on asetat yap ısından ç ıkılarak bir seri reaksiyon uygulanm ışt ır. İlk olarak çe şitli yöntemlerle epoksit yap ısının aç ılmas ına çalışılmıştır. Uygulanan yöntemlerden ilki asetik asit anhidr ve asetik asit kullanarak reaksiyonu yürütmektir 18. Ancak yap ılan çal ışman ın sonucunda ortamda katalizör kullanmadan bu reaksiyonun yürüyemiyeceği anla şılmıştır. İkinci yöntem ise hidrobromik asit ile epoksit yap ısının açılmas ıdır. Uygulanan yöntemle epoksit yap ısı açılmış ve elde edilen verilerden 1 6 bromo türevinin olu ştuğu anla şılmıştır. Sülfürik asit ve asetik asit kullan ılarak yap ılan uygulamada ise reaksiyon ürünü çok fazla olmaktad ır. Ürünün safla ştırılmas ı için uygulanan hidroliz i şlemi sonucu ise verim çok dü şük oldu ğundan bu yöntem kullan ılarak reaksiyon sürdürülmemi ştir.

14 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Ayd ınlatmas ı ' 'H-C H3 A C H2. (CH3CHO) I ("I C H ı C H- C H3 B ıc 4-CH3CH0 C I--12! C O `)/-+0>< O \"/ /..., 2= O D m/e 360 O \/'j \ =O ~=0 F E CH3 C H3 O 0 \I> ( I=0-15 \ G H rn/e C 02 ı Ni-k; O C H 57-. C = 1 m/e H m/e C3 H6 C H K m/e207 Çal ışmalarımız için en uygun yöntem periyodik asit kullanarak epoksit yap ısının açılmas ı olarak görülmü ştür. Bu i şlemi uygulanmasında literatürde verilen miktarlarla çal ışma yap ıldığında verimin çok dü şük olduğu görülmü ştür. Bu nedenle periyodik asit miktar ı iki kez artt ırılmış ve reaksiyon süresi uzat ılmışt ır. Ancak periyodik asitin a-diol yap ıların ı da etkileyece ği dü şünülerek verimi artt ırmak için reaksiyon ko şullarında daha fazla bir zorlama yap ılmamıştır". Elde edilen 163, 17a-diol bile şiğinden 16-keto bile şiğine geçmek için krom-iii-oksit oksidasyonu uygulanm ışt ır.17a-hidroksil fonsiyonu tersiyer hidroksil oldu ğundan oksidasyondan etkilenmemektedir. 163-hidroksil fonksiyonunun etkileni şi ise reaksiyon ko şullar ında de ğişiklikler yapmay ı gerektirmektedir. Aksial hidroksillerin krom-iii-oksit ile oksidasyonunun ekvatoryal hidroksilere

15 210 Ningur NOYANALPAN Bilge İREN nazaran daha kolay olmas ı nedeni ile 16P hidroksil grubu okside edildi. Ancak daha önce yap ılan çal ışmalarda oksidasyon i şlemi C16 ılmıştır. 16(3 ya göre daha az sterik engel bulunan yerlerden yap hidroksil fonksiyonu C açil grubu ve C 13 metil grubu tarafindan sterik olarak engellenmektedir. Bu nedenle 16p hidroksil fonksiyonu 3[3 hidroksilden daha zor oksitlenmektedir. Bu durumda literatürde verilen krom III oksit miktar ı arttırılarak ve reaksiyon süresi uzatılarak i şlem yürütülmü ştür. 16 keto türevinin elde edili şinden sonra oksijen içeren D homo türevinin elde edilişine geçilmiştir. Perbenzoik asit ile yap ılan reaksiyonda sonuç ürününden elde edilen verilerden reaksiyonun yürümediği anlaşılmıştır. Bunun üzerine reaksiyon bu kez de asetik asit ve hidrojen peroksit kullan ılarak yinelenmi ştir. Elde edilen bile şiğin incelenmesi ile reaksiyon sonunda açil yan zincirini ta şıyan D homosteroid elde edilmedi ği görülmü ştür. Bu kez de reaksiyona 17ahidroksil fonksiyonu kar ışmaktad ır. Büyük bir olas ılıkla tersiyer nitelikte olan bu hidroksil fonksiyonunun varlığı reaksiyonun bu konumdan yürümesine elvermektedir. Bu fonksiyonun varl ığı nedeni ile açil grubu kopmakta ve yerini bir karbonil fonksiyonuna b ırakmaktadır. Bu fonksiyonun yarat ılışı bundan sonraki reaksiyonlara etkimektedir. Karbonil fonksiyonundan yararlanarak C 13 C İ, bağı kopmakta ve araya giren bir oksijen ile lakton yap ısı olu şmaktad ır. Bu çalışmada yapılan reaksiyonda da ortaya ç ıkan bile şik buna benzer şekilde olu şmaktad ır. Her ne kadar ba şlangıçtaki dü şüncemize göre C/7 yap ısal yönden tersiyer görünümde ise de içerdi ği fonksiyonlardan birisi hidroksildir. Bu hidroksil grubu reaksiyonun daha sonraki basamaklar ında bir ba şka karbonil grubunun daha yarat ılmasına izin vermektedir. Bu kez reaksiyon tercihli olarak bu karbonil grubu üzerinden yürümektedir. Ortaya ç ıkan bile şiğin bir benzerine literatürde rastlanm ıştır25. Ancak gerek ergime derecesi gerekse spektral özelikler yönünden elde edilen bile şik Taub et al25. bileşiğinden ayrıdır. Özellikle kütle spektrumundaki parçalanma şekli elde edilen bile şiğin özelikleri konusunda bile şik VIII için verilen formülü desteklemektedir. Bu çal ışma ile Cl, da karbonil içeren ve C 17 nin tersiyer oldu ğu yap ılarda da homosteroid yap ısına geçerken C 17 üzerindeki açil grubunun korunamad ığı ve reaksiyonun yine C l, üzerinden yürüdü ğü

16 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı saptanmışt ır. Bunun sonucu ortaya ç ıkan yap ı da oc-okso,akton olarak tan ımlanmıştır. ÖZET D hornosteroidler biyolojik etki gösterebilen bile şiklerdir. Kortikosteroidlerin biyolojik etkilerinden sorumlu olan en önemli grubun 17 numaralı konumda bulunan açil grubu oldu ğu da göz önüne al ındığında bu iki yap ının birle ştirilmesi ile ortaya ç ıkacak bile şiğin biyolojik yönden daha etkili olaca ğı düşünüldü. Bu nedenle açil grubunun kopmamas ı ve ayn ı zamanda yap ının homo şekline geçmesini temin amac ı ile 16 numaral ı karbon üzerine karbonil grubu yerle ştirildi. Bu amaçla 16a, 17a-epoksi, pregn-5-en, 3p-ol, 20-on, asetattan ç ıkılarak 16 numaral ı karbon üzerine karbonil grubunun bağlanmas ına çal ışıldı. İlk olarak 16«., 17a-epoksi, pregn-5-en, 3P-on, 20-on asetat yapısında epoksit çe şitli yöntemlerle aç ıldı. Amaç için en uygun yöntemin periyodik asit yöntemi oldu ğu görüldü. Periyodik asit ile yap ılan çal ışma sonunda pregn-5-en, 3p,16f3,17a-triol, 20-on, 3 asetat elde edildi. Buradan hareketle krom-iii-oksit oksidasyonu ile pregn-5-en, 3p, 17%-diol, 16, 20-dion, 3 asetat yap ısına geçildi. Bir seri reaksiyon sonucu elde edilen 16-okso türevinin perasit oksidasyonu ile homosteroid türevine geçildi. Yap ılan incelemeler bu türevde de açil grubunun korunmam ış olduğunu gösterdi. Bu kez reaksiyon mekanisti ği incelendi. Bulgulara göre normal 17- keto türevlerinde incelenen bu reaksiyon di ğer türevlerde de 17- keto yap ısının ara ürün olu şu ile yürümektedir". Sonuç her zaman C - C bağının kopu şudur. Yaptığımız reaksiyonda her ne kadar gerekli önlemler al ınmış C ya bir karbonil grubu yerle ştirilmiş ve C nin tersiyer nitelikte olmas ı temin edilmiş ise de reaksiyon s ırasında yine C, 7 üzerinde bir karbonil grubu olu şmaktad ır ve reaksiyon bu grup üzerinden yürümektedir. Böylece elde edilen bile şik 1,2,3,4,4a,4b, 5,6,7,8,10,10a-duodekahidro-2,7-dihidroksi-2,4b-dimetil-l-fenantren-p-okso-propiyonik asit -8-lakton-7-asetat olarak saptanm ışt ır. SUMMARY The D homosteroids biochemical compounds that exhibit biological effects. The functional group at the 17 position of the corticosteroids

17 212 Ningur NOYANALPAN Bilge İREN is known to be the entity which is most responsible for the biological action. It is believed that the compound resulting from joining of the group at the 17 position with the rest of the compound would produce a compound that will possess a greater biological action. A carbonyl group has been placed at the 16 position in order to achive the retention of the functional group at the 17 position in order to achive the retention of the functional group at the 17 position and to convert the compound to the homostate. This was done through the manipulation of 16cc, 17a-epoxy, pregn-5-en, 3p-ol, 20-on acetate. Periodic acid has been utilized to open up the epoxide in 16a, 17a-epoxy, pregn-5-en, 3P-ol, 20-on acetate. The resulting compound through the use of periodic acid was pregn-5-en, 3(3, 16P, 17a-triol, 20-on, 3 acetate. Chromium (III)oxide was used to oxidize this compound to pregn-5-en, 3P, 17a-diol, 16, 20- dion 3 acetate. The 16-oxo derivative was obtained after a series of reactions and this compound was converted to the homosteroid derivative by using the peracid oxidation. Studies have revealed that the functional group at the 17 position was not protected during the course of this reactions Hence efforts were made to approach the problem from mechanistic point of view. According to reaserch done in "this field, the 17-keto compound is a side product in this reactions. Every time the C -C ı, bond breaks down. Although the necessary precautions were taken by placing a carbonyl group on C and the the tertiary characteristic of the functional group on C l, was retained, a carbonyl group was formed on C 17 during the course of the reactions. Hence the attention was focused on this groups in this research. The end product was proved to be 1,2,3,4a,4b,5,6,7,8,10,10a -duodecahydro-2,7-dihydroxy-2, 4b-dimethyl- 1-phenanthrena-oxo-propionic acid-8-lacton 7 acetete.

18 D Homosteroid Yap ısının Sentezi ve Yap ı Aydınlatmas ı L İTERATÜR 1. Aleksandra. S., Jasıczac, J., Szymendera, D. Tourarozn Chem. Szk. Nauk., Ser. 1 No. 40, 9-17 (1971). 2. Anhker, R., Muller, M., Perelman, M., Wohlfahrt, J. and Heusser, H. Hela. Chim. Acta., 42, 1071 (1959). 3. Anhker, R., Müller, M., Wohlfahrt. J. and Heusser, H.: Hele. Chim. Acta., 28, 1404 (1955). 4. Barton, D.H.R., Reımann, H., Capomaggi, A.S., Strauss, T. and Oliveto, E.P.: J.Am.Chem.Soc., 83, 4481 (1961). 5. Blıckentaff, R.T. and Foster, E.L.,; J.Org. Chem., 26, 5029 (1961). 6. Djerassi, C.; Steroid Reactions, Holden-Day, Inc. San Franc ısco (1963). 7. Horeau, A. and Weidmann, R. Bull. Soc. Chim France, 689 (1959). 8. Jacobsen, R.P.; J.Biol. Chem., 171, 61 (1947). 9. Jacobsen. R.P., Picha, G.M. and Levy, H.; Ibid., 171, 81 (1947). 10. Johns, W.F., J.Org. Chem., 29, (1964). 11. Kaufmann, St., J. Am. Chem. Soc., 73, 1779 (1951). 12. Knox, L.H., Villotti, R., Kincl, F.A. and Ringold, H.J.; J. Org. Chem., 26, 501 (1961). 13. Kupchan, S.M. and Levine, D.S., J.Am.Chem.Soc., 86, 701 (1964). 14. Lardon, A., Schmıdlın, J., Wettste ın, A. and Reıcsteın, T. Hele. Chirn. Acta., 40, 662 (1957). 15. Leeds, N.S., Fukushıma, D.K. and Gallager, T.F.; J. m. Chem. Soc., 76, (1954). 16. Levy, H. and Jacobsen, R.P.; Biol. Chem., 171, 71 (1947). 17. Mitsuhashi, H. and Kawahara, N., Tetrahedron, 21, (1965). 18. Nambara, T and Fiskaman, J.; j. Org. Chem., 27, 2131 (1962). 19. Noyanalpan, N.: Anadoluda Yeti şen Baz ı Bitkilerin, Steroidal Ilâçlar ın Yar ı Sentezi Yönünden De ğe -lendirilmesi Hakk ında Ara ştırmalar,doçentlik tezi Ankara (1973). 20. Pıcha, G. M.; j. Am. Chem. Soc., 74, 703 (1952). 21. Regan, B.M. and Hayes, F.N.; İbid. 78, 639 (1956). 22. Robinson, C.H., Gnoj, O., Mitchell, A., Wayner., Townley, E., Kabasakahan, p., Oliveto, E.P. and Barton, H.R., İbid. 83, 1771 (1961). 23. Rowland, A.T. and Nace, H.R., İbid, 82, 2833 (1960). 24. Sigg, H.P. and Tamm, Ch., Hele. Chim. Acta., 43, 1402 (1960). 25. Taub, D., Hoffsommer, R.D., Slates, H.L. and Kuo, H., Am Chem. Soc., 82, 4012 (1960). 26. Wendler, N.L., Taub, D. and Kuo, H., İbid. 82, 5701 (1960). 27. Wendler, N.L., Taub, D. and Slates, H.L., İbid, 77, 3559 (1955). 28. Westerfeld, W.W., J.Biol. Chem., 143, 177 (1942).