Karmaşık Doğal Ürünlerin Sentezi İçin Yeni Strateji C–H Bond Aktivasyonu

Basel Üniversitesi'nden kimyagerler, ditiodiketopiperazin (DTP'ler) grubundan iki karmaşık doğal ürünün sentezlenmesinde başarılı oldular. Bunun için kısa ve yüksek verimli bir rota ile sonuçlanan “CH tahvil aktivasyonunu” temel alan yeni bir strateji kullandılar.

Karmaşık Doğal Ürünlerin Sentezi İçin Yeni Strateji C–H Bond Aktivasyonu
Bu Rostratin A'nın (ön plan) ve ondan izole edildiği mantar 'exserohilum rostratum'un (arka plan) yapısıdır. Kredi: G. Roberts'ın izniyle Basel Üniversitesi, Olivier Baudoin

Basel Üniversitesi'nden kimyagerler, ditiodiketopiperazin (DTP'ler) grubundan iki karmaşık doğal ürünün sentezlenmesinde başarılı oldular. Bunun için kısa ve yüksek verimli bir rota ile sonuçlanan “CH tahvil aktivasyonunu” temel alan yeni bir strateji kullandılar. Amerikan Kimya Derneği Dergisi'nin son sayısında araştırmacılar, Epicoccin G ve Rostratin A'nın toplam sentezi için yeni konseptlerini açıkladılar.

Mantarlar gibi bazı mikroorganizmalar, tıbbi uygulamalarda büyük potansiyeli olan zengin bir sekonder metabolit kaynağıdır. Bu ikincil metabolitler arasında özellikle ilgi çekici olan, sıtma veya kanser için yeni ilaçların geliştirilmesinde kullanılabilecek çeşitli ilginç biyolojik aktivitelere sahip oldukları için, ditiodiketopiperazinlerdir (DTP'ler). Bununla birlikte, son on yıldaki yoğun çabalara rağmen, bu moleküllerin nispeten az sayıda toplam sentezi tamamlanmıştır ve daha fazla araştırma için gerekli miktarların elde edilmesi zor bir hedef olmaya devam etmektedir.

Profesör Olivier Baudoin ve Basel Üniversitesi Kimya Bölümü'nden ilk yazar Pierre Thesmar, yapısal olarak zorlu bu doğal ürünlerden ikisinin verimli ve ölçeklenebilir bir sentezinin geliştirilmesinde başarılı olmuştur.

Yeni bir sentetik strateji olarak C – H bond aktivasyonu

Basel ekibi tarafından kullanılan sentez yolu, halka sistemi yapımı için, son yıllarda değerli bir sentetik araç haline gelen “CH bağ aktivasyonu” olarak bilinen bir yöntemi içeren yeni bir strateji kullandı. Bu anahtar adımda, iki halka eş zamanlı olarak bir karbon-hidrojen bağının (CH bağı) yarıldığı ve bir karbon-karbon bağı (CC bağı) oluşturduğu iki katlı bir reaksiyonla oluşturulur. Bu rota, ucuz, ticari olarak temin edilebilir başlangıç ​​malzemelerinden gelen çoklugram miktarları üzerindeki ortak bir ara maddeye etkili erişim sağlar.

Bu ara ürün daha sonra yedi ilave adımda ilk doğal DTP, Epicoccin G'ye dönüştürüldü. Aynı molekülün önceki tek toplam senteziyle karşılaştırıldığında, mevcut sentez 17 yerine 14 adım ve% 1,5 yerine% 19,6 daha yüksek bir toplam verim gösterir.

Sıradaki zorluk: Rostratin A

Epicoccin G'nin başarılı bir şekilde sentezlenmesinin ardından, araştırma ekibi, ilgili bir doğal DTP olan Rostratin A'yı ilk kez ve daha büyük ölçekte sentezlemeye çalıştı. Bu molekül, sentez son oyununun önemli bir uyarlamasını gerektiren çok sayıda yıldırıcı yapısal elemanlar sergiler. Çok deney yapıldıktan sonra, her adımın optimizasyonu ve çoklugram miktarları üzerinde validasyon, Rostratin A, 500 mg ölçekte sentezlendi. Genel olarak, bu toplam sentez, 17 adımda tamamlandı ve toplam verimi% 12.7 idi.

Yeni strateji, C-H bağ aktivasyon yönteminin doğal ürün sentezi alanındaki yüksek potansiyelini ortaya koymaktadır. Bir sonraki adımda, araştırmacılar daha ileri çalışmalar yürütmek ve tıbbi potansiyeli daha fazla değerlendirmek için diğer doğal DTP'leri ve analoglarını sentezlemeyi amaçlamaktadır.


Referans: “ (-) - Epikosin G ve (-) - Çift C (Sp 3 ) –H Aktivasyonu” ile Etkinleştirilen Rostratin A'nın Pierre Thesmar ve Olivier Baudoin tarafından Verildiği, 26 Eylül 2019, Amerikan Kimyasal Dergisi Toplum