Neuartige Wege zu natürlich vorkommenden bioaktiven Molekülen
Drogen wie Kokain, Medikamente wie Morphium, Gifte wie Strychnin, natürliche Substanzen von pharmakologischem Wert und sogar Koffein und Nikotin zählen zu den Alkaloiden. Organokatalytische Desymmetrisierung und die Aktivierung von Kohlenwasserstoffbindungen (C-H) sind eine ausgezeichnete Möglichkeit, komplexe Ringsysteme herzustellen, doch obwohl sie potentiell von hoher Bedeutung sind, wurden diese Reaktionen noch kaum erforscht. Im Rahmen des Projekts ORDECHASYN (Organocatalytic desymmetrization and C-H bond activation in complex natural product synthesis) führten EU-unterstützte Wissenschaftler erfolgreich Untersuchungen durch, in denen sie sich diese Reaktionen zunutze machten. Sie setzten sich zum Ziel, einen siebengliedrigen Ring und ein pentazyklisches Gerüst für ein angestrebtes natürliches Produkt zu synthetisieren. Die Forscher konzentrierten sich zunächst auf die Synthese des trizyklischen Kerns des Moleküls. Dieser würde durch eine verbindende Reaktion zwischen spirozyklischem Aminoeneon und Cyansäure und anschließende Michael-Addition erstellt. Spirozyklische Strukturen zeichnen sich durch ein (quartäres) Kohlenstoffatom im Zentrum zweier zusammengefügter Ringe aus. Die Synthese von spirozyklischem Aminoeneon stellt eine Herausforderung dar. Das Team führte eine Modellstudie durch, um die geeigneten Reaktionsbedingungen zu bestimmen. Nach umfassenden Versuchen synthetisierte das Team mit Erfolg das gewünschte spirozyklische Aminoeneon. Die Carbonsäure (Cyansäure) konnte problemlos aus optisch reinem Iodoalkohol hergestellt werden. In 10 Schritten wurde mit Michael-Addition der trizyklische Kern des angestrebten Alkaloids mit einem hervorragenden Ertrag erfolgreich synthetisiert. Die Forscher arbeiten nun an der Bildung von C-C-Bindungen, die ihnen ermöglichen werden, gleichzeitig den siebengliedrigen Ring und das pentazyklische Gerüst des angestrebten natürlichen Produkts herzustellen. Die Wissenschaftler von ORDECHASYN befinden sich auf Kurs, die ertragreiche Synthese kommerziell bedeutsamer Alkaloide gut steuerbar zu realisieren. Das Projekt könnte wesentliche Auswirkungen auf die Produktion natürlicher Wirkstoffe haben und ermöglichen, deren Strukturen und Wirkungen eingehend zu untersuchen, sowie neue Anwendungen in der Medizin eröffnen.
Schlüsselbegriffe
Alkaloide, organische Verbindungen, organokatalytische Desymmetrisierung, komplexe Ringsysteme, natürliche Produktsynthese
