Erste direkte Synthese von natürlich vorkommenden Protoilludan Sesquiterpenen und deren Analoga; Anwendung von innovativen und neuartigen Routen zu Cyclobutenen, Alkylidencyclobutanen und ungesättigten viergliedrigen Heterozyklen

• Antragsteller: Professor Dr. Dorian Didier
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 357443029

Ungesättigte viergliedrige Ringsysteme sind wichtige Bausteine in der synthetischen organischen Chemie. Ein Mangel an verfügbaren und vielfältigen Methoden schränkt die Bandbreite für mögliche Studien allerdings ein. Durch innovative und neuartige Strategien versprechen wir uns, ein neues Set von Methoden zu erschaffen, welches den Zugang und die Verfeinerung solcher Architekturen ermöglicht. Anhand von Eintopfreaktionen haben wir bereits das große Potential zur Bildung enantio- und diastereoselektiver Alkylidencyclobutanen mittels Borhomologisierung und Borallylierung unter Beweis gestellt. Um rasche und diverse Synthesen für viergliedrige Ringderivate zu entwickeln, werden wir die Herausforderung annehmen, auch Heteroelemente in die cyclischen Strukturen einzuführen. Da viergliedrige Ringe wichtige Strukturen in der Arzneimittelentwicklung darstellen, würden neue und zielgerichtete Verfahren zu deren Synthese wertvolle Methoden für die organische und medizinische Chemie präsentieren. Azete, Oxete und Thiete werden durch neue synthetische Methoden dargestellt und entweder durch Borallylierung oder gamma-selektive Kreuzkupplungen in Alkylidencyclobutane überführt werden. Zusätzlich werden wir deren Funktionalisierung untersuchen, um ein neues Spektrum an Substraten für weitere Studien zur Verfügung zu haben. Die erzeugten vinylischen Cyclobutene, Azete, Oxete und Thiete werden, durch die Entwicklung stereo- und regioselektiver Diels-Alder Reaktionen, auf das nächste Level molekularer Architekturen gebracht, um letztlich komplexe annelierte Ringsysteme zu erhalten. Zeitgleich werden wir daran arbeiten, diese einzigartigen Eintopfsequenzen zur Synthese von Sesquiterpenoiden und Protoilludanen, welche interessante biologische Eigenschaften aufweisen, zu nutzen. Brauchbare stereoselektive Routen wurden designt, basierend auf unseren bereits erarbeiteten Methodiken, um solche annelierte 4-6-5 Ringsysteme zugänglich zu machen. Dies würde die Diversifikation in unterschiedlichen Motive erlauben, ausgehend von gleichen Intermediaten. In einer Kooperation mit dem pharmazeutischen Department werden wir Stellvertreter dieser speziellen Stoffklasse, welche bisher kaum untersucht wurden, hinsichtlich ihrer antibakteriellen und antimykotischen Eigenschaften testen, um schlussendlich zu großen Verbesserungen in ihrer Verwendung in der medizinischen Chemie zu führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen