Estudio de la reactividad de los grupos hidroxilo de la lactama tricíclica obtenida a partir de rasteviona

Abstract

The genus Stevia is one of the most recognized of the Eupatorieae tribe, natural products with different structures can be isolated from its distinct species, some compounds show important biological activity and other are been using in food industry. Hexane extraction of roots of Stevia serrata Cav., yielded rastevione (10), which has a hydrocarbon skeleton called longipinane. Longipinane skeleton is formed by a six cycle, bound to a seven cycle and a central cyclobutane. An important feature of this class of compounds is their ease of transposition due to the tension generated by the central cyclobutane, which has been availed to generate new compounds with hydrocarbon skeletons. In this work the sesquiterpene 10 was subjected to a sequence of reactions that included alkaline hydrolysis, acetylation, preparation of Schiff base and Beckmann rearrangement, obtaining the longipinantriol triacetate lactam (32). This compound was subjected to alkaline hydrolysis to liberate the hydroxyl groups at the 7, 8 and 9 positions generating the longipinantriol lactam (56). From 56 using p-toluenesulfonic acid and acetone the corresponding acetonide (57) was obtained, subsequently from 57 was prepared the acetylated derivative obtained the acetonide-acetate lactam (58). Using the lactam 56, reactivity tests were performed with cinnamoyl chloride and pyridine, obtaining the tricinnamate (59). The products were characterized by nuclear magnetic resonance in one and two dimensions, and the global minimum energy structures for each longipinane derivative were obtained by Monte Carlo protocol using molecular mechanics force field followed by Density-Functional Theory at the B3LYP/DGDZVP level of theory.

El género Stevia es uno de los más grandes reconocidos de la tribu Eupatorieae, sus distintas especies han demostrado poseer productos naturales con diversos esqueletos, algunos con aplicación en la industria alimentaria y otros con importante actividad biológica como antitumorales. Del extracto hexánico de las raíces de Stevia serrata Cav., se obtiene en forma cristalina la rasteviona (10), la cual posee un esqueleto hidrocarbonado denominado longipinano. Éste, se encuentra constituido por un ciclo de seis, unido a un ciclo de siete y un ciclobutano central. Una característica importante de esta clase de compuestos es su facilidad de transposición debido a la tensión generada por el ciclobutano central, la cual ha sido aprovechada para generar compuestos con nuevos esqueletos hidrocarbonados. En el presente trabajo el sesquiterpeno 10 se sometió a una secuencia de reacciones que incluyó hidrólisis alcalina, acetilación, preparación de su base de Schiff y transposición de Beckmann, obteniendo la lactama del triacetato de longipinantriol (32). Este compuesto se sometió a hidrólisis alcalina para liberar los grupos hidroxilo en las posiciones 7, 8 y 9 generando la lactama de longipinantriol (56). A partir de 56 empleando ácido p-toluensulfónico y acetona se obtuvo el correspondiente acetónido 57, posteriormente, se preparó el derivado acetilado obteniendo la lactama acetónido-acetato (5). Empleando la lactama 56, se realizaron pruebas de reactividad con cloruro de cinamoilo y piridina obteniendo la lactama de tricinamato (59). Los productos se caracterizaron por Resonancia Magnética Nuclear en una y dos dimensiones además de modelado molecular empleando la Teoría de Funcionales de la Densidad a nivel de cálculo B3LYP/DGDZVP.