Die Synthesen von Kulkenon und Sulfangolid

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Kalesse
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233345793

Die Sulfangolide und das Kulkenon sind neuartige Sekundärmetaboliten, die aus Myxobakterien isoliert wurden. Eine besondere Stellung nehmen die Sulfangolide ein, da sie die ersten Sekundärmetaboliten aus Myxobakterien sind, die einen Sulfatester aufweisen. Die Struktur der Sulfangolide wurde ursprünglich mit Hilfe von NMR-Experimenten und Rechner-gestützten Konformationsanalysen zugewiesen und diente uns als Ausgangspunkt für die Synthese. Bei der Synthese des Kulkenons mussten wir feststellen, dass der ursprüngliche Strukturvorschlag an zwei Chiralitätszentren nicht zutraf. Durch unsere Arbeiten konnte schließlich nicht nur die erste Synthese des Kulkenons erfolgreich abgeschlossen werden, sondern auch die Struktur des Kulkenons und aller Wahrscheinlichkeit nach auch der Sulfangolide korrigiert werden. Mit der Synthese der Sulfangolide sollten sowohl diese ungewöhnlichen Naturstoffe synthetisch erschlossen, als auch der Strukturvorschlag bestätigt werden. Außerdem war die Verwendung einer von uns neu etablierten Variante der vinylogen Mukaiyama-Aldol-Reaktion ein wichtiges Beispiel, mit dem gezeigt werden konnte, wie diese Art von C-C-Verknüpfungen Synthesen von Polyketiden vereinfachen können. Bislang benötigte die Synthese dieses Strukturelements eine zusätzlich Inversion des neu etablierten Alkohols mittels Mitsunobu-Inversion, die mit der von uns entwickelten vinylogen Aldolreaktion nun entfällt. Als weitere Besonderheit konnten wir eine Makrozyklisierung durch eine Heck-Kreuzkupplung realisieren. Aufgrund der Tatsache, dass wir während der Synthese die Konfiguration des Kulkenons neu bestimmen mussten, wurde für diesen Teil des Projektes ein deutlich größerer Zeitrahmen verwendet als ursprünglich eingeplant. Des Weiteren zeigten sich bei der Synthese des Sulfangolids größere Probleme bei der geplanten Aldolverknüpfung zwischen C16 und C17. Mit dem Fortsetzungsprojekt soll die Synthese des Sulfangolids abgeschlossen und damit ebenfalls die Konfiguration bestätigt werden. Als methodischen Aspekt wollen wir dabei die Aldol-Reaktionen von alpha,beta-bishydroxylierten Ethylketonen untersuchen, über die nur wenige und zum Teil widersprüchliche Ergebnisse publiziert wurden. Neben einem schnellen und effizienten Zugang zum Sulfangolid würde dieser Teilaspekt generelle Bedeutung für die Naturstoffsynthese besitzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen