Totalsynthese und Strukturaufklärung des (–)-Hymenosetins und verwandter 3-Decalinoyltetramsäuren : Strukturaufklärung biologisch aktiver Naturstoffe
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Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Strukturaufklärung des aus einem Pilz der Gattung Phoma isolierten Naturstoffs (–)-Hymenosetin und der Nachweis seiner Stereochemie mittels einer Totalsynthese. Die Verbindung gehört der Klasse der 3-Decalinoyltetramsäuren an, deren Vertreter interessante antibakterielle und fungizide Wirkungen aufweisen.
Eine direkte Acylierung des Tetramsäurebausteins mit dem Decalinsystem, welches durch eine intramolekulare Diels-Alder-Reaktion als Schlüsselschritt aufgebaut worden war, erwies sich als unmöglich. Auch die Synthese der Verbindung durch eine Lacey-Dieckmann-Cyclisierung des entsprechenden β-Ketoamids verlief aufgrund des freien Amid-Protons nicht erfolgreich. Eine Verwendung der para-Nitrobenzylschutzgruppe zur Blockade des Amids führte zum Erfolg, nachdem Versuche unter Anwendung der PMB- bzw. DMB-Schutzgruppen fehlschlugen. (–)-Hymenosetin konnte somit erfolgreich in zwölf Stufen ausgehend von (R)-(+)-Citronellal synthetisiert und seine Stereochemie totalsynthetisch und mit Hilfe der VCD- sowie ECD-Spektroskopie bestätigt werden. Die durchgeführte Totalsynthese stellt die erste Synthese einer 3-Decalinoyltetramsäure mit freier Amidfunktion dar. Es wurden des Weiteren die N-methylierten und 5‘6‘-epimeren Derivate des (–)-Hymenosetins synthetisiert und auf ihre Aktivität gegen M. tuberculosis getestet.
Unter Verwendung der photolabilen ortho-Nitrobenzylschutzgruppe wurde außerdem die erste Totalsynthese für epi-Trichosetin entwickelt, das in elf Stufen ausgehend von (R)-(+)-Citronellal synthetisiert werden konnte. Auch dieser Naturstoff gehört der Klasse der 3-Decalinoyltetramsäuren an und zeigt eine Aktivität sowohl gegen Gram-positive als auch Gram-negative Bakterien.
Es wurden weiterhin Studien zur Synthese von 3-Decalinoyltetramsäuren mit verlängerter Seitenkette am Beispiel des Altersetins durchgeführt. Im Rahmen dieser Synthesen wurde ein in der Seitenkette endständig bromiertes Decalingerüst gewonnen, das aufgrund seiner (Z)-Konfiguration der Seitenkette auf den ungewöhnlichen ionischen Mechanismus der intramolekularen Diels-Alder-Reaktion schließen lässt.
Neben den synthetischen Arbeiten wurde die Strukturaufklärung verschiedener biologisch aktiver Naturstoffe betrieben. Es wurden Komponenten der chinesischen Heilkräutermischung Free&Easy Wanderer, eines Pilzes der Gattung Cladorrhinum, der Orchidee Hymantoglossum hircinum, des Rittersterns Crinum glaucum und der Ampferarten Rumex crispus und acetosella untersucht.