ISBN 9783843924207

978-3-8439-2420-7, Reihe Organische Chemie

Daniel-Joachim Wüstmann
Beiträge zur Synthese von Leiodermatolid und Synthese der Kavalactone mittels der Rhodium-katalysierten Lactonisierung von ω-Alkinylcarbonsäuren

220 Seiten, Dissertation Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Teil 1: "Beitrag zur Synthese von Leiodermatolid"

Im Rahmen der Forschungsarbeiten zur Synthese von Leiodermatolid wurden zwei der drei Hauptfragmente von Leiodermatolid erfolgreich synthetisiert und miteinander verknüpft. Auch mit dem dritten der drei Fragmente haben wir uns konzeptuell und experimentell auseinandergesetzt. Die Isolierung zahlreicher Syntheseintermediate, deren Aufreinigung und vollständige spektroskopische und spektrometrische Charakterisierung ist systematisch durchgeführt worden. Es ist uns gelungen, eine neuartige Methode zur Synthese von Z-Vinylboronsäureestern für die Synthese von Fragment A unseres Naturstoffs auf ein komplexes, hochfunktionalisiertes Intermediat anzuwenden. Weiterhin kam eine modifizierte Variante der beliebten Suzuki-Miyaura-Kupplung bei der Verknüpfung der beiden Hauptfragmente A und B erfolgreich zum Einsatz. Unsere Forschung bildet die Grundlage für eine Totalsynthese von Leiodermatolid unter Anwendung einer Rh-katalysierten Makrolactonisierung.

Teil 2: "Synthese der Kava-Lactone und einiger Derivate"

Im Rahmen der Forschung zum zweiten Teil der vorliegenden Arbeit ist es uns gelungen, eine neue, kurze, schutzgruppenfreie, divergente und asymmetrische Synthese der Kava-Lactone durchzuführen. Wir haben dabei die gruppeneigene Chemie der Rhodium-katalysierten Lactonisierung für kleine Ringe optimiert und angewendet, welche in Teil 1 der Arbeit bereits in Form einer Makrolactonisierung für den Naturstoff Leiodermatolid angedacht war. Hinsichtlich der Rhodium-katalysierten Lactonisierung haben wir einige Fortschritte erzielt, nicht nur in puncto Reaktionsverfolgung (u. A. durch Katalyse in deuterierten Lösungsmitteln), sondern auch hinsichtlich einer asymmetrischen Variante unter Verwendung chiraler Liganden. Die Synthese von (S)-Kavain gelang mit Enantioselektivität von bis zu 80% ee (nur 60% ee bei sehr guter Ausbeute). Durch Umkristallisation konnten wir das (S)-Kavain der Folgestufe von 60% ee auf >99% ee anreichern. Wir haben so unter Anwendung einer enantioselektiven Rhodium-Lactonisierung und Kristallisation der Zielverbindung optisch reines (S)-Kavain erhalten. Die Synthese zweier Derivate des Kavains, 4-Fluorokavain und Methysticin, zeigt die Möglichkeit einer divergenten Synthese der Kava-Lactone ausgehend von einem durch diese Lactonisierung erhaltenen gemeinsamen Vorläufermolekül. Unsere Synthese ist weiterhin eine Formalsynthese der Naturstoffe Dihydrokavain und Dihydromethysticin.