Scalable Total Synthesis of biologically interesting Natural Products via late stage CH-Oxidation
Final Report Abstract
Das Gebiet der Totalsynthese hat in den letzten Jahrzehnten beachtliche Fortschritte erzielt. Trotzdem erfordert die Entwicklung einer neuen Syntheseroute einen sehr hohen Einsatz an Ressourcen inklusive Zeit. Bei komplexen Naturstoffen werden typischerweise nur Milligramm-Mengen an Material synthetisiert, da die entwickelten Routen sehr lang sind und es deshalb schwierig ist, größere Mengen zugänglich zu machen. Deshalb ist die Entwicklung von kurzen, effizienten Syntheserouten notwendig. In diesem Projekt arbeiteten wir an Möglichkeiten, erste effiziente Syntheserouten zu den Naturstoffen Vinigrol und Merrilactone A zu entwickeln. Als Strategie war ein Aufbau des teilfunktionalisierten Gerüsts geplant, das abschließend durch CH-Oxidationen vervollständigt wird. Diese Synthesestrategie ist hochriskant, da eine späte CH-Oxidation von nichtaktivierten CH-Bindungen an komplexen Molekülen schwierig ist und bisher nur in wenigen Fällen erfolgreich durchgeführt wurde. Das heißt aber auch, dass in diesem Gebiet dringend neue Arbeiten notwendig sind, um dieses Gebiet und damit die Syntheseeffizienz im Allgemeinen voranzubringen. Obwohl die abschließende Synthese von Vinigrol und Merrilactone A auf Grund mehrerer unerwarteter Herausforderungen nicht gelang, konnten wichtige Fortschritte erzielt werden. Durch die Arbeit an diesem Projekt wurde eine allgemein anwendbare CH-Oxidationsbasierte Methode zur Ausbildung von γ-Lactonen entwickelt. Da γ-Lactone ein häufiges Motiv in Naturstoffen darstellen, eignet sich diese Methode sehr gut für zukünftige Projekte in der effizienten Naturstoffsynthese. Des Weiteren wurden eine Reihe von Merrilactone A-Derivaten synthetisiert und auf ihre neurotrophen Eigenschaften untersucht. Dabei wurden neue Verbindungen identifiziert, die starke biologische Wirkung zeigen und deutlich einfacher aufzubauen sind als bekannte Naturstoffe.
Publications
- Org. Lett. 2016, 18, 6472 “Synthesis of Lactones via C-H Functionalization of Nonactivated C(sp3)-H Bonds”
Richers, J.; Heilmann, M.; Drees, M.; Tiefenbacher, K.
(See online at https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6b03371) - Chem. Eur. J. 2017, 23, 3178 “Synthesis and Neurotrophic Activity Studies of Illicium Sesquiterpene Natural Product Analogues”
Richers, J.; Pöthig, A.; Herdtweck, E.; Sippel, C.; Hausch, F.; Tiefenbacher, K.
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201605362)
