Totalsynthese der marinen Naturstoffe Aigialospirol und 7´,8´-Dihydroaigialospirol

• Antragstellerin: Dr. Sarah Wagner
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 229269156

Marine Naturstoffe, die aus Mikroorganismen wie Pilzen, Bakterien oder Schwämmen gewonnen werden, besitzen strukturell sehr interessante Komponenten zur Entwicklung von pharmazeutischen Wirkstoffen. Vor wenigen Jahren konnte neben dem Makrolacton Hypothemycin, das sowohl antimalaria als auch antitumor Eigenschaften zeigt, die beiden neuartigen Spirole Aigialospirol und 7´,8´-Dihydroaigialospirol aus einem marinen Pilz, dem Aigialus parvus BCC 5311 durch verlängerte Fermentation isoliert werden. Obwohl bis heute noch keine biologischen Aktivitäten der beiden Spirole bekannt sind, stellen diese Moleküle sehr interessante Strukturmotive für die Wirkstoffentwicklung dar. Vor allem im Hinblick darauf, dass viele antibakteriell wirkende Stoffe der Polyketid/Polyether-Antibiotika Spiro-acetalunterfunktionen enthalten. Des Weiteren sind die beiden Spirol¬verbindungen von besonderem Interesse, da ihre Biosynthese vom potenten Wirkstoff Hypothemycin ausgeht, was eine potentielle Wirksamkeit vermuten lässt.Bis heute ist jedoch lediglich eine einzige 15 stufige Totalsynthese des Aigialospirol ausgehend von (S)-Glycidol von der Arbeitsgruppe um Hsung beschrieben worden. Weitere Arbeiten auf dem Gebiet bzw. Synthesen von 7`,8`-Dihydroaigialospirol sind bisher allerdings noch unbekannt. Daher soll in dieser Arbeit eine neue und stereoselektive Synthese entwickelt werden, die sowohl das Aigialospirol als auch das 7`,8`-Dihydro¬aigialospirol liefert. Dabei unterscheidet sich letzter vom Aigialospirol lediglich durch eine fehlende Doppelbindung zwischen dem Kohlenstoff C7` und C8`.Retrosynthetisch betrachtet soll die geplante Syntheseroute von drei Grundstrukturen, die teilweiße literaturbekannt sind, ausgehen. Diese sollen dann zum einen über eine Sonogashira-Kupplungsreaktion, dabei handelt es sich um eine Palladium und Kupfer katalysierte Anknüpfung eines Alkins an ein Arylgerüst, und zum andern über eine Alkin-Addition an einen Aldehyd miteinander verknüpft werden. Weitere Schlüsselschritte stellen eine asymmetrische Sharpless-Dihydroxilierung an einem cis-Olefin und die abschließende Spiroacetalisierung dar. Über diese Route sollte im Gegensatz zu der schon bekannten Totalsynthese nach Hsung neben dem Aigialospirol gleichzeitig auch das 7`,8`-Dihydroaigialospirol erhalten werden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Neuseeland
• Gastgeberin: Professorin Margaret A. Brimble