Не просто установить и место локализации двойной связи в цикле из-за возможной ее миграции.
Строение КБН безупречно доказано на основании аналитических данных и встречного синтеза, схема которого приведена ниже. Дигидрооливетол, полученный при каталитическом восстановлении оливетола, конденсировался с 2-бром-4-метилбензойной кислотой в присутствии алкоголята натрия и ацетата меди. Образовавшийся лактон дегидрировался серой и обрабатывался иодидом метилмагния.
Это вещество в дальнейшем неоднократно использовалось для доказательства строения углеродного скелета изомеров ТГК, которые при дегидрировании превращались в легко идентифицируемый КБН.
Формула КБД выводится из дачных анализа, наличия двух фенольных гидроксилов (получение диметиловых эфиров), двух легко гидрируемых кратных связей, на основании образования муравьиной кислоты при окислении, свидетельствующей о том, что одна из кратных связей находится на конце боковой цепи.
Переход КБД в ТГК при нагревании с кислыми катализаторами, сопровождающийся уменьшением числа двойных связей и фенольных гидроксилов, свидетельствует о происходящей циклизации в производное бензопирана.
Положение двойной связи в циклогексановом кольце КБД было установлено Мехулэмом с помощью спектров ПМР, сопоставляемых со спектрами тетрагидроканнабидиола и моноэпоксида. В первом случае химический сдвиг[23] протона при С3 составляет 3,0 м. д., во втором — 3,14 м. д. Это может быть объяснено только тем, что двойная связь находится при Δ1(2).
Окисление тетрагидроканнабидиола (ТГКБД) перманганатом калия в ацетоне дало ментанкарбоновую кислоту, анилид которой оказался идентичным с анилидом вещества, полученного из гранс-ментанхлорида по реакции Гриньяра с углекислым газом.
Мягкие условия окисления не должны изменять конфигурацию у С3, поэтому следует принять и для КБД транс-размещение изопропенильной группы по отношению к остатку оливетола. Абсолютная конфигурация ментанкарбоновой кислоты, а, следовательно, и всех природных каннабиноидов, установлена сопоставлением с глицериновым альдегидом и оказалась R-конфигурацией.
Строение КБД было неоднократно подтверждено синтезами, причем получены вещества, полностью совпадающие по свойствам с КБД из гашиша, а также его изомерами с двойной связью в положении Δ3(4). Синтез диметилового эфира КБД, близкого к природному, приведен на схеме 1.
Структура ТГК вытекает из взаимосвязи его с КБН и КБД. Описаны также многовариантные синтезы структурных, геометрических и пространственных изомеров. Из всех известных каннабиноидов только изомеры ТГК отличаются высокой психотомиметической активностью; остальные фактически не являются наркотиками, хотя рассматриваются как биогенетические предшественники или как потенциальные их источники. Поэтому изучению строения изомеров ТГК уделялось особенно большое внимание.
Вместе с тем возникли трудности, обусловленные лабильностью ТГК и множеством изомеров. Преодоление этих трудностей является одним из крупных достижением современной органической химии.
Удельное вращение ТГК, полученного из разных образцов гашиша, колеблется в широких пределах; от [α]D — 120° до 210° для полусинтетического вещества из КБД достигает -260°. Синтезированный Тоддом ТГК имел [α]D — +81. Значения длин волн максимума поглощения в УФ-спектре А макс. 208–227 нм также непостоянны. Это можно объяснить различным соотношением изомеров ТГК в гашише разного происхождения.
Положение двойной связи в циклогексеновом кольце было постулировано еще Адамсом, который на основании химических превращений показал невозможность локализации двойной связи при Δ4(5), Δ5(6), Δ2(3). Синтезированный им Δ3(4) ТГК оптически недеятельный.
Альтернативное положение двойной связи при Δ1(2) и Δ1(6) в природном ТГК устанавливалось на основании спектров ПМР, где выявляется триплет 0,88 м.д. (алифатическая метильная группа), синглеты 1,08; 1,38, 1,65 м.д. (три метальные группы, при двойной связи или по соседству с кислородом), широкий дуплет 3,14 м.д. (протон при третичном углеродном атоме), широкий синглет 6,35 м.д. (олефиновый протон), дуплеть 6,00; 6,18 м.д. (два ароматических протона).
Сопоставляя химические сдвиги протонов при С2 и С3 в природном транс-ТГК и в синтезированном цис-ТГК, а также в КБД (где имеет место свободное вращение циклов), авторы делают вывод о преобладании транс-Δ1(2) ТГК в анализируемых образцах.