Synthese des polycyclischen Naturstoffs Lingzhiol
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der Medizin haben Naturstoffe eine große Bedeutung als Arzneistoffe und Heilmittel in Form von Extrakten. In 2013 wurde die Isolierung des polycyclischen Meroterpenoids Lingzhiol aus dem Vitalpilz Ganoderma lucidum beschrieben. Außerdem wurden dem Lingzhiol nierenschützende Eigenschaften zugeschrieben. Dies löste ein enormes Interesse in der organischen Chemie aus, da Synthesen von Lingzhiol im Hinblick auf Struktur- Wirkungsbeziehungen gefragt waren. Mittlerweile sind zehn Totalsynthesen für Lingzhiol in der Literatur beschrieben. Unserer Gruppe gelangen zwei prinzipiell unterschiedliche Synthesen für racemisches Lingzhiol. Zum einen wurde ein substituiertes Cyclopentan-Derivat mit einer exo-cyclischen Doppelbindung über allylische Hydroxylierung und Epoxidierung der Doppelbindung in ein Substrat für eine intramolekulare Friedel-Crafts-Alkylierung überführt. In Gegenwart von Lewis-Säure erhielt man das tetracyclische Ringsystem von Lingzhiol. Hieraus gelangte man in vier Schritten zum Naturstoff. In einer zweiten Strategie wurde von einem Tetralon-Derivat ausgegangen. Nachdem ein Alkinyl-Rest und ein Spiroepoxid am Tetralon etabliert waren, führten reduktive Bedingungen zu einer radikalischen Cyclisierung unter Bildung des noch fehlenden Cyclopentan-Ringes von Lingzhiol. Sechs weitere Schritte lieferten ebenfalls den Naturstoff Lingzhiol. Es wurden noch weitere Strategien untersucht, die aber letztendlich nicht zum Ziel führten. So gelang zwar eine Gold-katalysierte Conia-En-Reaktion zu einem substituierten Cyclopentan mit exo-cyclischer Doppelbindung. Allerdings ergab die allylische Oxidation ein Produktgemisch. Die Synthese einer tricyclischen Vorstufe zu einem Lingzhiol-Analogon scheiterte an der Synthese der Substrate für die geplante intramolekulare Pauson-Khand-Reaktion. Unter Einbeziehung einer intramolekularen Pinakolkupplung entstand ein Bicyclo[3.3.0]Ringsystem, wie man es in einfacheren Meroterpenoiden vorfindet. Die finale Cyclisierung unter Bildung des Lingzhiol-Ringsystems ließ sich jedoch nicht realisieren. Insgesamt konnten gute Beiträge zur Chemie von Linzhiol geleistet werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Total Synthesis of Lingzhiol and its Analogues through the Wittig Reaction of an Oxocyclopentane Carboxylate. Asian Journal of Organic Chemistry, 6(1), 108-117.
Rengarasu, Rathikrishnan & Maier, Martin E.
-
A Radical-Based Synthesis of Lingzhiol. The Journal of Organic Chemistry, 82(18), 9844-9850.
Mehl, Lea-Marina & Maier, Martin E.
