ÜBER DIE RINGISOMERISIER UNG VON FLAVONEN UND ISOFLAVONEN MITTELS KALIUMÄTHYLAT*

ÜBER DIE RINGISOMERISIER UNG VON FLAVONEN UND ISOFLAVONEN MITTELS KALIUMÄTHYLAT*

Von

L. FARKAs, J. Y.\.RADY,

A.

MAJOR,

A.

GOTTSEGEN und J. STRELISKY Lehrstuhl für Organische Chemie, Technische Universität, Budapest

(Eingegangen am 6. Februar, 1964)

WESSELY und MOSER [1] haben erstmalig festgestellt, daß das 5,8,4'- Trimethoxy-7 -hydroxy-fIavon (I) durch Eimv-irkung von Jodwasserstoffsäure entmethyliert und gleichzeitig in ein 5,6,7,4'-substituiertes Flavon (H) umge- wandelt wird. Die Verbindung, die man erhält, ist unter dem ~amen Scutella-

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rein bekannt. Diese Reaktion verläuft nach Untersuchungen von SHAH- MEHTA und WHEELER [2] unter Öffnung des y-Pyronringes und Bildung eines Dibenzoyl-methanderivates (la) als Z, .. -ischenprodukt. Aus ihr entsteht das 5,6,7,4'-TetrahydroxyfIavon (H). Die gleichen Autoren konnten außerdem nachweisen, daß die Entmethylierung durch Jodwasserstoffsäure zu einer Ringisomerisierung führt. Diese Isomerisierung trat in keinem Falle auf, wenn die Entmethylierung mit Aluminiumchlorid durchgeführt wurde.

*

Vorgelegt auf dem XIX. internationalen Kongreß für reine und an gewandte Chemie,.

London, Juli 1963.

178 L. PARKAS u. Mitarb.

Wir haben nunmehr die Flavone mit Hydroxyl- bzw. Methoxygruppen in Stellung 5,6 bzw. 7 sehr elegant auch auf einem anderen Wege erhalten.

Nach einer vor kurzem erschienenen vorläufigen Mitteilung [3} gelang es uns, das 5-Benzyloxy-7,8-dimethoxy-flavon (III) durch Einwirkung von Kalium- äthylat in das 2-Hydroxy-3,4-dimethoxy-6-benzyloxy-dibenzoyl-methan (lIla) üherzuführen.

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CH;;O 0

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0 OH n

CH₃0 C

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OH

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Aus dieser Verbindung konnten wir durch katalytische Entbenzylierung (IIIb) und durch Erwärmen auf 100⁰ das gewünscbte 7 -Methyl-oroxylin A (IIIc) erhalten.

Wenn es gelingen würde, dieses Verfahren so auszubauen, daß gleich- zeitig eine Ringisomerisierung stattfände, wäre damit auch eine Reihe natür- lich vorkommender Isoflavone zugänglich.

BALLIO und POCHIARI [4] sowie SESHADRI und Mitarbeiter [S

1

haben festgestellt, daß das 5,7,8-Trimethoxy-isoflavon (VI) durch Eim\irkung von Jodwasse.rstoffsäure nur in das 5,7,8-Trihydroxyisoflavon (VIa) übergefiihrt wird, ohne daß es zu eincr Ringisomerisierung käme.

o

0

OCH_{3 11} OH i

C ' C

o OCH_a

VI

/

C CH

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HO o

OH 'VIa

C CH

Einige Jahre später hcrichteten indessen BAKER und Mitarheiter [6]

1I1 einer vorläufigen Mitti'ilung, daß ihnen die Isomerisierung des 2-iVlethyl-

RE,GISOMERISIERUSG VOS FLArOSES USD ISOFLAVOSES

o

OCH₃11

I C

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^CH

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OCH:_l

VII VHa

179

5,7,8-trimethoxy-isoflayons (VII) zum 2-Methyl-5,6,7 -trihydroxy-isoflavoll (VIIa) gelungen ist. Seither wurde keine ausführliche Beschreibung der Ver- suchsbedingullgen gegeben.

Auch WHALLEY [7] versuchte diese Isomerisierung am 5,7,4'-Trimethoxy- 8-methyl-isoflavon (VIII) unter Einwirkung von

J

odwasserstoffsäurc. Das Ergebnis war aber nur f'in Gemisch von 6- und 8-Methyl-genistein (VIIla, VIIlb).

OH

VIIIa

! 0 CH3

/

/ VIII

I /

^OH

^o

_C ^Ii

VIIIb

Die ersten Erfolge hatten MAHESH und SESH--\DRI [8]. Sie isomerisierten Isoflavone in Gegenwart von alkoholischer Kalilauge. Es gelang ihnen die Umwandlung von 5,7-Dihydroxy-8-methoxy-isoflavon [9] (IX) in das 5,7- Dihydroxy-6-methoxy-isoflavon (IXa). Dagegen konnte das Isotectorigenin (X) auf die gleiche Weise nicht zum Tectorigenin (Xa) isomerisiert werden.

OH

o

11

C

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OH [ 0

OCH₃ IX 2 Periodica Polytechnica eh. VIIIj3.

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OH 11

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180 L. PARKAS ll • • '[ilorb.

0 0

OH _I1 OH _1I

C CH₃0 C

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CH ⁱⁱ CH

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HO _I 0 HO 0

OCH₃

X Xa

Wir haben nun die bei den Flavonen heschriehene Ringisomerisierung auf das 7,4'-Dihenzyl-isotectorigenin (XI) angewandt. In guter Ausheute entstand das 7,4'-Dihenzyl-tectorigenin (Xla) und anschließend durch kataly- tische Hydrierung das in der Natur vorkommende Tectorigenin [10] (Xa).

o

OH 11

C

'c

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=

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o

OH 11

CH³0.

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Xla

Auf dem gleichem Wege konnte das Isoirigenin (XII) zum Irigenin [111 (XIIa) und das Isocav-iunin (XIII) zum Cav-iunin [12] (XlIIa) isomerisiert werden. Damit 'war gleichzeitig die Struktur dieser natürlich vorkommenden Verbindung he'w-iesen.

HO OH

XII

o

OH I1 OCH₃ C

C- OCH:,

i CH

/C:. / OCH₃

HO 0/

OCH₃

XIII

XIIa

'.

_OCH

3

xnla

Anschließend hahen WIr diese Ringisomerisierung auch auf C-Methyl- isoflavone [13] angewandt. Die Ergehnisse waren üherraschend. Sowohl das 5-Hydroxy-7-methoxy-8-methyl-isoflavon (XIV) als auch das 5-Hydroxy-

RI.YGI"OJIERISIERI;SG VO." FLA j-O.'E.'; C,D ISOFLArOSE.' 181

7,4' -dimethoxy-8-methyl-isoflavon (XV) konnte in das entsprechend sub- stituierte Isoflavon (XIVa), (XVa) umgewandelt werden. Das Verfahren von WESSELy-wloSER [1] führt dagegen - wie bereits erwähnt - zu einem Gemisch von zwei Isomeren.

o

OH 11

C

C-

/ \ / " " -i /CH CH30 I 0

CH₃ XIV

o

OH 11

C

xv

C- CH

XIVa

XVa

OCH~

Abschließend läßt sich feststellen :In jenen Fällen, in denen die WESSELY- MOSER [1] Ringisomerisierung bei Flavonen gelingt, kann bei einigen Iso- flavonen die Ringisomerisierung nach I\L.\HESH-SESHADRI [8] verwendet werden.

Die von uns gefundcne Ringisomerisierung durch Kaliumäthylat ist dagegen in gleicher Weise auf beide Gruppen anwendbar. Hervorgehoben werden muß außerdem, daß die Athergruppen in den bei unserem Verfahren gebildeten Verbindungen unversehrt bleiben.

Z usammenfassullg

In der Stelle 5,7,8 substituierte Flavonen und Isoflavonen konnten wir mittels Ringisomerisierung durch Kaliumäthylat in an der Stelle 5,6,7 -sub- stituierte Flavonen und Isoflavonen umwandeln. Hervorzuheben ist iiberdies, daß die Atllergruppen in den bei unserem Verfahren gebildeten Verbindungen mn-ersehrt hleihen.

Literatur

1. WESSELY, F., ~losER. G. H.: ?llonatsh. Chem. 56, 97 (1930).

2. SIL~H, R. C., ?lIEllTA, A. R., WHEELER, T. S.: J. Chem. Soc. (London) 1938, 1555.

3. FARKAS, L., ?lIAJOR, A., STRELISKY, J.: Tetrahedron Letters 6, 251 (1962); Chem. Ber.

96, 1684 (1963).

-1. BALLIO, A., POCHLI.RI, F.: Gazz. Chim. Ital. 79, 913 (1949).

2*

182 L. PARKAS u. Mitarb.

5. NARAsBIHACHARI, N., Row, L. R., SESHADRL T. R.: Proe. Indian Aead. Sei. 35A, 46 (1952).

6. BAKER, W., DUi'iSTAi'i, J., HARBORi'iE, J. B., ÜLLIS, W. D., Wli'iTER, R.: ehern. and Ind.

1953, 2i7.

7. WHALLEY, W. B.: J. ehern. Soe. (London) 1953, 3366.

8. MAHESH, V. B., NARASBIHACHARI, N., SESIIADRI, T. R.: Proe. Indian Acad. Sei. 39A, 165 (1954).

9. DHAR. :\1. L., SESIIADRI, T. R.: Tetrahedron 7, 77 (1959).

10. FARKAS, L., V . .\RADY, J.: ehern. Bel'. 93, 1269 (1960).

11. FARKAS, L., V1RADY, J.: ehern. Bel'. 93, 2685 (1960).

12. FARKAS, L., V,iRADY, J.: ehern. Bel'. 91', 2501 (1961).

13. FARKAS. L .. V1RADY, J., GOTTSEGEi'i, A.: Tetrahedron Letters 20, 889 (1962).

Dr. L6rand FARKAS

J

6zsef VJRADY

Adam :MAJOR

.Agnes GOTTSEGE:\'

Janos STREU"iKY

I

Budup"t XI. GdIert t" 4, Ungam