Effiziente Synthesen natürlicher und unnatürlicher Benztropolone und Pulvinone. Totalsynthese des Pilzfarbstoffs Aurantricholon
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im vorliegenden Projekt entwickelten wir einerseits leistungsfähige Methodik zur Synthese von Pulvinonen und andererseits Synthesechemie von Benztropolonen. Die Strukturmotive „Pulvinon“, „Pulvinon-Analogon“ und „Benztropolon“ sind Bestandteile des Farbstoffs Aurantricholon aus einem Pilz namens Orangeroter Ritterling. Die Motivation zur Bearbeitung der vorgenannten Synthesemethoden war, sie in einer ersten Totalsynthese dieses Naturstoffs zusammenzuführen. Unsere methodischen Arbeiten erbrachten eine reiche Ernte. Die Kombination der Einzelresultate zum krönenden Abschluss einer Aurantricholonsynthese fehlt noch. Wir streben sie als Verlängerung unseres Projekts jedoch weiterhin an. Unsere Beiträge zur Pulvinonchemie im Berichtszeitraum waren die Entwicklung von Syntheseverfahren für Desoxypulvinone, für Dihydropulvinone, für Pulvinone (zwei ganz unterschiedliche Verfahren) oder für isomere Hydroxypyranone (ein interessantes spin-off-Resultat). Unsere Pulvinonsynthese über eine 3-Komponenten-Reaktion trieben wir überdies zur Strukturunterscheidung bzw. Strukturabsicherung des Naturstoffs Aspulvinon I im Vergleich zu der Alternativstruktur „Isoaspulvinon I“ über jeweils 10 Stufen voran. Mit dem Erhalt sowohl von O,O‘-Dibenzylaspulvinon I als auch von O,O‘-Dibenzylisoaspulvinon I trennt uns im Prinzip nur noch jeweils die 11. Stufe einer doppelten Debenzylierung als 11. Stufe vom Erhalt der Zielmoleküle. Auch in dieser Hinsicht erhoffen wir uns von einer 1-jährigen Verlängerung unseres Projekts den Durchbruch. Unsere Arbeiten zur Synthese von Benztropolonen gelangen erstens als Ringschlussmetathesen C−Het-freier 1,8-Diene und dank einer nachfolgenden 4-Elektronen-(Aut)Oxidation. Sie gelangen zweitens als Ringschlussmetathesen C−Het-haltiger 1,8-Enine dank zweier nachfolgender 2-Elektronen-Oxidationen. Drittens zeigten wir am Beispiel von unsubstituiertem Benztropolon, dass es etliche zuvor nicht untersuchte 1,8-Dien-Typen gibt, die 1 oder 2 C−Het-Bindungen enthalten und sich einer Ringschlussmetathese unterziehen und anschließend ein Benztropolongerüst freizusetzen imstande sind. Viertens konnten wir das unsubstituierte Benztropolon regoselektiv entweder am C-7 oder am C-8 oder am C-9 bromieren und − fünftens − die betr. Abkömmlinge per Csp2/Csp2- oder Csp2/Het-Kupplung in abermals andere Benztropolone überführen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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„Regioselective Bromination of Benzocycloheptadienones for the Synthesis of Substituted 3,4-Benzotropolones Including Goupiolone A”, Chem. Eur. J. 2017, 23, 4537-4541
D. Arican, S. Braukmüller, R. Brückner
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„Two-Step Synthesis of (Z)-3-Aryl-5-(arylmethylidene)- butenolides by an Ivanov Reaction / Ag(I)-Catalyzed Lactonization / in-situ Dehydration Sequence”, Synthesis 2017, 49, 326-352
D. Hermann, D. Arican, R. Brückner
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„1. Mechanistische Untersuchungen der Deslongchamps-Anellierung. 2. Eine 4-Elektronen-Oxidation zum Benztropolon“, Universität Freiburg, 2018
M. Kreibich
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„Ag(I)-katalysierte π-Cyclisierungen von 2,5-Diaryl-3-oxo-substituierten Pent-4-insäuren und deren Estern: Synthesen von (Z)-Desoxypulvinonen, (Z)-Pulvinonen und 3,6-Diaryl-4-hydroxypyronen als Vorarbeiten zu einer Vervollständigung der Totalsynthese von Aurantricholon“, Universität Freiburg, 2018
D. Hermann
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„Silver-Catalyzed tert-Butyl 3-Oxopent-4-ynoate π-Cyclizations: Controlling the Ring-Size − Hydroxypyrone or Pulvinone Formation − by Counter-Ion and Additive Optimization”, Org. Lett. 2018, 20, 7455-7460
D. Hermann, R. Brückner
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„6,7-Benzotropolone Syntheses Based on Ring- Closing Metatheses and Four-Electron Oxidations“, Eur. J. Org. Chem. 2020
M. Kreibich, M. Gemander, D. Peter, D. B. Yadav, C. B. de Koning, M. A. Fernandes, I. R. Green, W. A. L. van Otterlo, R. Brückner
