Gerstmann, Frank Michael (2013)
Studien zur enantioselektiven Totalsynthese der Cylindricine H und I.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Verbindungen aus der Naturstoffklasse der Cylindricine sind tricyclische Alkaloide marinen Ursprungs und besitzen bemerkenswerte biologische und pharmakologische Eigenschaften. Da bislang nur wenige dieser hochkomplexen, strukturell einzigartigen Naturstoffe synthetisch erschlossen werden konnten, wird ein totalsynthetischer stereoselektiver Zugang zu weiteren Cylindricinen dringend benötigt. Ein erster Teil der vorliegenden Dissertation beschäftigt sich dabei zum einen mit den synthetischen Herausforderungen der Cylindricine. Im Folgenden werden dann die synthetischen Erfolge zur asymmetrischen Generierung des Cylindricingrundgerüsts aufgezeigt und diskutiert. Dabei steht die Arbeit im Kontext der Sulfoximinauxiliarchemie von M. Reggelin et al., die es erlaubt, hochsubstituierte cis-verbrückte 1-Azadecaline stereoselektiv aufzubauen. Fußend auf dieser Methode wurden Synthesestrategien zum Aufbau der synthetisch noch nicht erschlossenen Cylindricine H und I entwickelt. Die als Schlüsselverbindungen benötigen hochfunktionalisierten literaturunbekannten beta-Aminoaldehyde konnten über asymmetrische Organokatalysen nach K. A. Jørgensen et al. bzw. D. W. C. MacMillan und über Iridium-katalysierte asymmetrische allylische Aminierungen nach G. Helmchen et al. in sehr guten Enantiomerenüberschüssen hergestellt werden. Zudem konnte der Sulfoximinauxiliar-kontrollierte stereoselektive Aufbau des Azadecalinsystems in sehr guter Ausbeute, sowie eine Magnesiumcarbenoid-vermittelte funktionalisierende Desulfurierung des Auxiliars beschrieben werden. Anschließend konnte über die Verknüpfung der einzelnen Vorläufer und eine Ringschlussmetathese erstmals eine formale asymmetrische Totalsynthese der Cylindricingrundgerüste H und I realisiert werden: Insgesamt wurde dabei der enantiomerenreine Tricyclus über 11 Stufen in 9%-iger Gesamtausbeute dargestellt.
| Typ des Eintrags: |
Dissertation
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| Erschienen: |
2013 |
| Autor(en): |
Gerstmann, Frank Michael |
| Art des Eintrags: |
Erstveröffentlichung |
| Titel: |
Studien zur enantioselektiven Totalsynthese der Cylindricine H und I |
| Sprache: |
Deutsch |
| Referenten: |
Reggelin, Prof. Dr. Michael ; Schmidt, Prof. Dr. Boris ; Vogel, Prof. Dr. Herbert ; Schäfer, Prof. Dr. Rolf |
| Publikationsjahr: |
2013 |
| Ort: |
Darmstadt |
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Datum der mündlichen Prüfung: |
15 Juli 2013 |
| URL / URN: |
http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3573 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): |
Verbindungen aus der Naturstoffklasse der Cylindricine sind tricyclische Alkaloide marinen Ursprungs und besitzen bemerkenswerte biologische und pharmakologische Eigenschaften. Da bislang nur wenige dieser hochkomplexen, strukturell einzigartigen Naturstoffe synthetisch erschlossen werden konnten, wird ein totalsynthetischer stereoselektiver Zugang zu weiteren Cylindricinen dringend benötigt. Ein erster Teil der vorliegenden Dissertation beschäftigt sich dabei zum einen mit den synthetischen Herausforderungen der Cylindricine. Im Folgenden werden dann die synthetischen Erfolge zur asymmetrischen Generierung des Cylindricingrundgerüsts aufgezeigt und diskutiert. Dabei steht die Arbeit im Kontext der Sulfoximinauxiliarchemie von M. Reggelin et al., die es erlaubt, hochsubstituierte cis-verbrückte 1-Azadecaline stereoselektiv aufzubauen. Fußend auf dieser Methode wurden Synthesestrategien zum Aufbau der synthetisch noch nicht erschlossenen Cylindricine H und I entwickelt. Die als Schlüsselverbindungen benötigen hochfunktionalisierten literaturunbekannten beta-Aminoaldehyde konnten über asymmetrische Organokatalysen nach K. A. Jørgensen et al. bzw. D. W. C. MacMillan und über Iridium-katalysierte asymmetrische allylische Aminierungen nach G. Helmchen et al. in sehr guten Enantiomerenüberschüssen hergestellt werden. Zudem konnte der Sulfoximinauxiliar-kontrollierte stereoselektive Aufbau des Azadecalinsystems in sehr guter Ausbeute, sowie eine Magnesiumcarbenoid-vermittelte funktionalisierende Desulfurierung des Auxiliars beschrieben werden. Anschließend konnte über die Verknüpfung der einzelnen Vorläufer und eine Ringschlussmetathese erstmals eine formale asymmetrische Totalsynthese der Cylindricingrundgerüste H und I realisiert werden: Insgesamt wurde dabei der enantiomerenreine Tricyclus über 11 Stufen in 9%-iger Gesamtausbeute dargestellt. |
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Alternatives oder übersetztes Abstract: |
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Alternatives Abstract | Sprache |
|---|
Cylindricines are originating marine tricyclic alkaloids which possess interesting biological and pharmacological properties. Caused by the fact, that only a few of these highly complex and structural unique natural products have been synthesized, it remains a big challenge in stereoselective total synthesis of non-described cylindricines. The first part of the existing thesis deals with the synthetic requirements due to the structural nature of the cylindricines. As a result the synthetic success including the asymmetric generation of the cylindricine framework is presented and discussed. The thesis is related in this context to the auxiliar-chemistry with sulfoximines developed by M. Reggelin et al. which allows stereoselective synthesis of highly substituted cis-fused 1-azadecalins. Based on this method, synthetic strategies were developed for the cylindricines H and I, which are not totally synthesized up to now. The key-compounds were new highly functionalized beta-aminoaldehydes. They could be made using asymmetric organocatalysis related to K. A. Jørgensen et al. and D. W. C. MacMillan et al. and iridium-catalyzed asymmetric allylic aminations related to G. Helmchen et al. with excellent enantiomeric excess. Moreover a stereocontrolled generation of the azadecalin backbone could be realized in very good yield using chiral sulfoximines as auxiliaries, as well as a magnesiumcarbenoid-induced functionalized desulfurization of the auxiliary. Finally a connection of all the precursors and a subsequent ring-closing-metathesis (RCM) has led to the first asymmetric formal total synthesis of the framework of the cylindricines H and I: to put it in a nutshell, the enantiomerically pure tricyclic compound could be synthesized over 11 steps yielded 9%. | Englisch |
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| Freie Schlagworte: |
Cylindricine, Sulfoximine, beta-Aminoaldehyd, Naturstoffsynthese, asymmetrische allylische Aminierung |
| Schlagworte: |
| Einzelne Schlagworte | Sprache |
|---|
| cylindricines, sulfoximines, beta-aminoaldehydes, natural product synthesis, asymmetric allylic amination | Englisch |
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| URN: |
urn:nbn:de:tuda-tuprints-35736 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): |
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): |
07 Fachbereich Chemie > Clemens-Schöpf-Institut > Fachgebiet Organische Chemie
07 Fachbereich Chemie |
| Hinterlegungsdatum: |
18 Aug 2013 19:55 |
| Letzte Änderung: |
18 Aug 2013 19:55 |
| PPN: |
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| Referenten: |
Reggelin, Prof. Dr. Michael ; Schmidt, Prof. Dr. Boris ; Vogel, Prof. Dr. Herbert ; Schäfer, Prof. Dr. Rolf |
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Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: |
15 Juli 2013 |
| Schlagworte: |
| Einzelne Schlagworte | Sprache |
|---|
| cylindricines, sulfoximines, beta-aminoaldehydes, natural product synthesis, asymmetric allylic amination | Englisch |
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| Export: |
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