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Titel: Asymmetrische Diels-Alder-Reaktion zum Aufbau des AB-Ring-Bausteins und Synthese der ABEFG-Substruktur der Chinocycline
Autor: Breuning, Marcel André
Weitere Beteiligte: Koert, Ulrich (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0649
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0649
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-06497
DDC: 540 Chemie
Titel(trans.): Asymmetric Diels-Alder reaction for construction of the AB-ring building block and synthesis of the ABEFG-substructure of the Quinocyclines

Dokument

Schlagwörter:
Asymmetrische Synthese, Organische Synthese, Diels-Alder-Reaktion, Heterocyclische Verbindungen, Cyclisation, Naturstoffsynthese, Esterdienophil, einzigartige Heterocyclenstruktur, Asymmetric synthesis, natural product synthesis, unique heterocycle structue, Diels-Alder reaction, ester dienophile, cyclization reaction

Zusammenfassung:
Obwohl die Chinocycline bereits in den 1950er-Jahren aus einem Bodenbakterium isoliert werden konnten, wurde bislang kein synthetischer Zugang zu diesen strukturell sehr interessanten Naturstoffen entwickelt. Ein Ziel dieser Arbeit war es, den AB-Ring-Baustein der Chinocycline über eine enantioselektive Diels-Alder-Reaktion aufzubauen. Hierfür wurde eine breite Zahl an unterschiedlichen Dienophilsubstraten getestet, wobei sich ein Esterdienophil als geeignetes Substrat erwies. Dieses Esterdienophil konnte in einer enantioselektiven, intramolekularen Diels-Alder-Reaktion mit einem CBS-Katalysator zum gewünschten [4+2]-Cycloadditionsprodukt und in drei weiteren Stufen zum benötigten AB-Ring-Baustein umgesetzt werden. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt dieser Arbeit war es, einen synthetischen Zugang zur einzigartigen EF-(Pyrrolopyrrol)-Ring-Struktur der Chinocycline zu entwickeln. Hierfür wurden unterschiedliche Lösungsansätze verfolgt, wobei der Versuch, den E-Ring als letzten gerüstbildenden Schritt zu schließen, nicht den erwünschten Erfolg zeigte. Aus diesem Grund wurde der F-Ring in einer weiterentwickelten Herangehensweise als letzter gerüstbildender Schritt geschlossen. Über den hierfür entwickelten synthetischen Zugang, ausgehend von einem lithiierten Iminoether und einem Lacton, konnte der E-Ring erfolgreich eingeführt werden. Die synthetisch anspruchsvolle Cyclisierungsreaktion zum Aufbau des F-Rings war über eine säurevermittelte Ringschlussreaktion möglich, wobei die erwünschte Zielstruktur in wenigen Stufen und in ausgezeichneten Ausbeuten erhalten werden konnte.

Summary:
Although the Quinocyclines were isolated in the 1950´s, a synthesis of these structurally very interesting compounds has not been reported yet. One goal of this work was to develop an enantioselective access to the AB-ring building block of the Quinocyclines via an asymmetric catalyzed Diels-Alder reaction. Different dienophiles and catalysts have been tested but an intermolecular approach did not deliver the desired product. Therefore, an intramolecular approach with an ester dienophile has been investigated. With the CBS-catalyst it was possible to conduct an intramolecular enantioselective Diels-Alder reaction and to obtain the desired lactone. This [4+2]-cycloaddition product has been converted into the AB ring building block in three steps and in good yields. The second goal of this PhD thesis was to find a synthetic access to the unique EF-(pyrrolopyrrole)-ring substructure of the Quinocyclines. Different approaches have been investigated but all cyclization conditions to close the E-ring as last step failed. Based on these results, it was reasonable to introduce the E-ring in an already activated form and to close the F-ring as the last step. The activated E-Ring was introduced via the reaction of a lithiated iminoether with a lactone. The synthesis of the unique heterocycle structure was possible via an acid catalyzed cyclization with a tosylated amidine as reactant. The EF-ring heterocycle structure could be synthesized in a few steps in very good yields.


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