Ziel dieser Arbeit war es aus dem, aus nachwachsenden Rohstoffen erhältlichen, 2-Furancarbonsäuremethylester neue Synthesestrategien für die asymmetrischen Synthese von (7’R)-Hydroxyenterolacton, (7’R)-Parabenzlacton and Arteludovicinolid A zu entwickeln.
Als chirale Ausgangsverbindung für alle drei Synthesen wurde ein Cyclopropanaldehyd eingesetzt, der in der Arbeitsgruppe Reiser bereits in ...
Abstract (German)
Ziel dieser Arbeit war es aus dem, aus nachwachsenden Rohstoffen erhältlichen, 2-Furancarbonsäuremethylester neue Synthesestrategien für die asymmetrischen Synthese von (7’R)-Hydroxyenterolacton, (7’R)-Parabenzlacton and Arteludovicinolid A zu entwickeln. Als chirale Ausgangsverbindung für alle drei Synthesen wurde ein Cyclopropanaldehyd eingesetzt, der in der Arbeitsgruppe Reiser bereits in diversen Naturstoffsynthesen erfolgreich eingesetzt wurde. Dieser Aldehyd wurde in einer zweistufigen Sequenz durch enantioselektive Cyclopropanierung und Ozonolyse erhalten.[1] In beiden Projekten wurden diverse Kohlenstoff-Nukleophile and diesen Aldehyd addiert, die erhaltenen Produkte silylgeschützt und die erhalten Intermediate wiederum zu den Grundgerüsten der jeweiligen Naturstoffe umgesetzt. Im ersten Teil wurden Aryl-Titannukleophile eingesetzt,[2] die silylgeschützten Additionsprodukte in Anwesenheit von Natriumborhydrid verseift und so auf direktem Weg Grundgerüste von (7’R)-konfigurierten Hydroxylignanolactonen erhalten. Als Beispiele wurden aus zwei dieser Grundgrüste mittels alpha-Alkylierung (mit dem entsprechenden Benzylbromid) und Entschützung die jeweiligen Naturstoffe synthetisiert. So konnten (7’R)-Hydroxyenterolacton und (7’R)-Parabenzlacton in 3.5% bzw. 3.8% Gesamtausbeute (über jeweils sieben Stufen) erhalten werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde Allyltrimethylsilan an den Cyclopropanaldehyd addiert. Nach der Silylschützung konnten aus den Intermediaten zwei alternative Elektrophile synthetisiert werden die sich, zusammen mit Organolithium- und Organomagnesiumreagenzien, zum trans-selektiven Aufbau von gamma-substituierten gamma-Butyrolactonen eignen. Der außerordentliche Wert dieser neuen Synthesemethode, insbesondere für die Synthese von Sequiterpen- oder Diterpenlactonen, wurde durch die erfolgreiche Synthese beider Enantiomere des seco-Guaianolids Arteludovicinolid A demonstriert, welche in 4.8% ((+)-Arteludovicinolid A) beziehungsweise 5.4% ((-)-Arteludovicinolid A) Gesamtausbeute über neun Stufen erhalten wurden.[3] In dieser Arbeit galang es die möglichen Anwendungen des bereits bekannten Cyclopropanaldehyds enorm zu erweitern was durch die Synthesen von (7’R)-Hydroxyenterolacton, (7’R)-Parabenzlacton and Arteludovicinolid A demonstriert wurde. Insbesondere die Synthese von beliebig gamma-substituierten Butyrolactone ist eine sehr vielversprechende Anwendung für die Synthese von weiteren terpenoiden Lactonen.
Referenzen: [1] (a) C. Böhm, M. Schinnerl, C. Bubert, M. Zabel, T. Labahn, E. Parisini, O. Reiser, Eur. J. Org. Chem. 2000, 2955–2965; (b) C. Böhm, O. Reiser, Org. Lett. 2001, 3, 1315–1318; (c) R. B. Chhor, B. Nosse, S. Sörgel, C. Böhm, M. Seitz, O. Reiser, Chem. Eur. J. 2003, 9, 260–270; (d) M. Schinnerl, C. Böhm, M. Seitz, O. Reiser, Tetrahedron: Asymmetry 2003, 14, 765–771; (e) E. Jezek, A. Schall, P. Kreitmeier, O. Reiser, Synlett 2005, 915–918 [2] (a) A. P. G. Macabeo, A. Kreuzer, O. Reiser, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 3146–3150; (b) A. P. G. Macabeo, Dissertation Universität Regensburg 2011 [3] A. Kreuzer, S. Kerres, T. Ertl, H. Rücker, S. Amslinger, O. Reiser, Org. Lett. 2013, 15, 3420–3423
Translation of the abstract (English)
The aims of this work were the development of synthetic strategies for the asymmetric synthesis of (7’R)-Hydroxyenterolactone, (7’R)-Parabenzlactone and Arteludovicinolide A from the renewable furoic ester 2-Methylfuroate.
The chiral starting compond therfore, a cyclopropanaldehyde, was accessed via a two-step methodology consisting of an enantioselective cyclopropanation and a reductive ...
Translation of the abstract (English)
The aims of this work were the development of synthetic strategies for the asymmetric synthesis of (7’R)-Hydroxyenterolactone, (7’R)-Parabenzlactone and Arteludovicinolide A from the renewable furoic ester 2-Methylfuroate. The chiral starting compond therfore, a cyclopropanaldehyde, was accessed via a two-step methodology consisting of an enantioselective cyclopropanation and a reductive ozonolysis developed in the group of Reiser.[1] In both projects different carbon-nucleophiles were added to the donor-acceptor substituted cyclopropanaldehyde, the addition products silylated and further transformed to the key structural elements of the corresponding natural products. In the first project aryl-titanium-nucleophiles[2] were employed and the silylated addition products saponified in the presence of Sodiumborohydride to give the key structures of (7’R)-configured Hydroxylignanolactones. For instance two of them were further transformed to the corresponding natural products via lactone alpha-alkylation and deprotection of the triisopropylsilylgroup. By this methodology (7’R)-Hydroxyenterolacton and (7’R)-Parabenzlacton have been sucessfully synthesized in 3.5% respectively 3.8% over all yield over 7 steps. In the second project allyl-trimethylsilan was added to the cyclopropanaldehyde. By different conditions for the hydrolysis two alterantive precursors for various gamma-substituted gamma-butyrolactones could be obtained. It was shown that the gamma substituent can be easily introduced by various organolithium or organomagnesium reagents. The exceptional value of this new methodology e.g. for the synthesis of sesquiterpene or diterpene lactones was demonstrated by the successful synthesis of both enantiomers of the seco-guaianolide (+)- and (-)-Arteludovicinolide A.[3] In conclusion it was achieved to extend the application of the known chiral cyclopropanaldehyde for the construction of gamma-butyrolactone systems. This was demonstrated by the successful synthesis of (7’R)-Hydroxyenterolactone, (7’R)-Parabenzlactone and Arteludovicinolide A. Especially the second strategy depict a worthy and versatile methodology for the synthesis of further natural products.
References: [1] (a) C. Böhm, M. Schinnerl, C. Bubert, M. Zabel, T. Labahn, E. Parisini, O. Reiser, Eur. J. Org. Chem. 2000, 2955–2965; (b) C. Böhm, O. Reiser, Org. Lett. 2001, 3, 1315–1318; (c) R. B. Chhor, B. Nosse, S. Sörgel, C. Böhm, M. Seitz, O. Reiser, Chem. Eur. J. 2003, 9, 260–270; (d) M. Schinnerl, C. Böhm, M. Seitz, O. Reiser, Tetrahedron: Asymmetry 2003, 14, 765–771; (e) E. Jezek, A. Schall, P. Kreitmeier, O. Reiser, Synlett 2005, 915–918 [2] (a) A. P. G. Macabeo, A. Kreuzer, O. Reiser, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 3146–3150; (b) A. P. G. Macabeo, Dissertation Universität Regensburg 2011 [3] A. Kreuzer, S. Kerres, T. Ertl, H. Rücker, S. Amslinger, O. Reiser, Org. Lett. 2013, 15, 3420–3423
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