Stereoselektive Synthese cyclopentanoider Teilbereiche von Archaebakterien-Membranlipiden

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1997 im Fachbereich Chemie - Organische Chemie, Note: cum laude, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Organisch Chemisches Institut), Sprache: Deutsch, Abstract: Das cyclopentanoide Diol 23 wurde in einer konvergenten Synthese hergestellt. Dieses Diol ist Bestandteil eines cyclischen Ethers der Lipidmembran von thermophilen Archaebakterien und stellte wegen seiner strukturellen Komplexität ein herausforderndes Zielmolekül dar.Der Schlüsselschritt war eine Palladium-katalysierte asymmetrische allylische Alkylierung, bei der (±)-3-Chlorcyclopenten (1) als Substrat eine ausgezeichnete Reaktivität zeigte. Man erhielt: Cyclopentenylmalonat (+)-2 in einer Ausbeute von 90 % mit einen Enantiomerenüberschuß von 60 % ee. Dieses wurde mit Natronlauge verseift und decarboxyliert.Die erhaltene Alkencarbonsäure (+)-3 wurde in das Iodlacton (-)-4 überführt. Dieses wurde umkristallisiert, so dass sich ein Enantiomerenüberschuß von 99.7 % ee einstellte. Anschließend wurde zum ungesättigten Lacton (+)-5 eliminiert, welches durch Alkylierung mit Methyliodid unter kinetischer Kontrolle das Lacton (+)-6a ergab.Bei der Synthese der C7-Seitenkette 9 ging man von optisch reinem (+)-(R)-Citronellol (Schema 33) aus. Dieses wurde benzyliert und nach Ozonisierung der Doppelbindung mit Natriumborhydrid reduziert. Der so erhaltene C7-Alkohol wurde in das C7-Bromid 9 überführt.Zur Synthese des isoprenoiden C5-Bausteins 19 (Schema 34) wurde eine auxiliarkontrollierte Alkylierung von Propionat 14 mit Allylbromid durchgeführt. Das erhaltene Alkylierungsprodukt 15b besaß nach Kristallisation eine Diastereomerenreinheit von 99:1. Nach reduktiver Abspaltung des Auxiliars wurde das optisch reine Alkenol (-)-16 in drei Stufen in das geschützte Bromid 19 überführt.Die Verknüpfung der drei Bausteine (+)-6a, 9 und 19 ist in Schema 35 dargestellt. Zunächst wurde das Grignard-Reagenz von 9 in eine Organokupfer-Verbindung überführt und mit Lacton (+)-6a umgesetzt. Nach Veresterung mit Diazomethan wurde der durch SN2 -anti-Reaktion entstandene trans-Cyclopentenester reduziert, und der erhaltene Alkohol tosyliert. Zur Kreuzkupplung wurde das Grignard-Reagenz von C5-Bromid 19 mit dem C15-Tosylat 12 umgesetzt. Nach seitenselektiver Entschützung wurde der C20-Alkohol in das C20-Bromid 21 überführt.Das Bromid 21 wurde dimerisiert. Nach Hydrierung wurde der gewünschte Diol 23 in 38 % Ausbeute erhalten.