Öffnen des Rings: Gezielte Synthese von anspruchsvollen Polyen-Naturstoffen

Die Synthese von Polyen-Naturstoffen ist ein wertvolles Unterfangen in der organischen Chemie. Hier präsentieren wir einen einheitlichen Ansatz, um dieses Problem anzugehen. Aufbauend auf unsere eigenen Arbeit, schlagen wir vor, den Einsatz von Pyronen als Quelle von Dienenen weiter voran zu treiben. Nach unserer vorläufigen Demonstration der Verwendung von Dienyl Carboxylaten als "Lego-ähnliche" Bausteine für die modulare Synthese, wenden wir uns nun dem kontrollierten Aufbau der cis-trans-Stereochemie um ein Cyclobuten Kern als Mittel der Synthese von stereodefinierten Polyene zu. Damit wird die Totalsynthese von Trichostatin A sowie mehrere Mitglieder der Familie Macrolactin möglich. Die Möglichkeit der Durchführung sowohl der Cyclobuten Konstruktion als auch der Ringöffnung in einem Schritt wird ein wertvoller Vorteil in bestimmten, komplexen Fällen sein. Eine prägnante und innovative Synthese der FR-Familie von Naturstoffen, die diese Vorteile als strategische Eckpfeiler nutzt, wird hier beschrieben.

In diesem Projekt wurde eine neue Strategie für die Herstellung von Polyenen entwickelt. Unser Zugang beruht auf der Verwendung von Cyclobuten als Grundgerüst, welches in selektiver und verlässlicher Weise mit Substituenten dekoriert werden kann. Die Ringöffnung eines solchen Cyclobutens als Schlüsselschritt generiert ein Dien, wobei die Stereochemie des Cyclobutens zuverlässig in die Geometrie des Dien-Produktes überführt wird. Nach der Entwicklung dieser Strategie haben wir sie erfolgreich für die Totalsynthese der FR Moleküle angewendet. Letztere gehören zu einer Familie von interessanten Naturstoffen, welche bislang nur in unzureichenden Ausbeuten synthetisiert werden konnten aufgrund von Schwierigkeiten im Aufbau der Polyeneinheit. Mit der von uns vorgeschlagenen Strategie konnten wir jedoch diese Naturstoffe nicht nur in 10 synthetischen Schritten synthetisieren sondern es ermöglichte auch zusätzlich die Herstellung von nicht natürlich vorkommenden Analoga.