Syntese og fotokjemiske nedbrytningsstudier av tre juvenilhormonanaloger

Abstract

Juvenilhormoner er naturlig produserte asykliske meroterpene molekyler (C12-forbindelser med metyl- og etyl-sidegrupper) funnet i alle insekter som regulerer reproduksjon og utvikling. Det har blitt syntetisert flere ulike juvenilhormonanaloger som fungerer ved å forstyrre disse prosessene i insekter.

I denne oppgaven har det blitt syntetisert tre ulike juvenilhormonanaloger som tidligere er publiserte. De bestod av en monoterpen-sidekjede med ulikt antall dobbeltbindinger (0-2) koblet via en eterbinding til en metylert pyridinring. Analogene ble syntetisert med omtrent 50 % utbytter med Williamson etersyntese og målet med å få over 1 gram rent produkt av hver forbindelse ble nådd.

Flere ulike, hovedsakelig fotokjemiske, nedbrytningsforsøk har blitt gjennomført. For hver juvenilhormonanalog ble det valgt ut nedbrytningsprodukter som ble dannet i forsøkene og disse forble hovedfokus under resultat og diskusjon. Forsøkene utført var; 1) forsøk med lysboksen Atlas Suntest CPS+, 2) oksidasjonsforsøk med singlett-oksygen produsert fra H2O2, 3) forsøk med høyintensiv UV-lampe, petriskål og kromatografisand og 4) forsøk med høyintensiv UV-lampe og oksygen- og nitrogengass. Det ble funnet at juvenilhormonanalogene var relativt stabile mot reaksjonsbetingelsene de ble utsatt for i disse forsøkene, og at maksimal total nedbrytning var under 30 % for alle forsøkene utført. Juvenilhormonanalogen med en mettet terpen-sidekjede var som forventet den minst reaktive av forbindelsene. Atlas Suntest CPS+ ble funnet å være den beste metoden da alle nedbrytningsproduktene ble dannet i større grad enn med de andre forsøkene, men omsetning av startmateriale til nedbrytningsprodukter var lave.

I tillegg til disse forsøkene ble de ulike nedbrytningsproduktene fra forsøk med Atlas Suntest CPS+ forsøkt kromatografisk separert for strukturbestemmelse av nedbrytningsproduktene. Dette ble utført med preparativ gasskromatografi, søylekromatografi og preparativ tynnsjiktkromatografi. Ingen av metodene fikk separert nedbrytningsproduktene fra hverandre, men for juvenilhormonanalog 2 var det mulig å separere nedbrytningsproduktene fra resten av komponentene i prøven ved bruk av tynnsjiktkromatografi. 13C NMR av denne fraksjonen dokumenterte mange flere karbon-oksygen-bindinger i forhold til startmaterialet, men en fullstendig strukturbestemmelse av enkeltkomponenter ble ikke oppnådd.