Chemische und biochemische Methoden zur stereoselektiven Synthese von komplexen Naturstoffen

Beiträge zur organischen Synthese, Bd. 31

Bettina Ruff

ISBN 978-3-8325-3121-8
199 pages, year of publication: 2012
price: 37.50 €
Chemische und biochemische Methoden zur stereoselektiven Synthese von komplexen Naturstoffen

In der modernen Wirkstoffforschung basieren die Strukturen neuer medizinisch relevanter Verbindungen häufig auf biologisch aktiven Naturstoffen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation konnten stereoselektive Synthesestrategien zur Darstellung von Hexahydroindolen, Thiodiketopiperazinen und Tetrahydroisochinolinen erarbeitet werden. Hierzu wurden sowohl chirale, chemische Katalysatoren als auch Biokatalysatoren in Form von Enzymen verwendet.

Im ersten Teil der Arbeit wurden Studien zur Totalsynthese des Mykotoxins Rostratin C durchgeführt. Dabei wurde eine effiziente, enantioselektiv durchführbare Syntheseroute hin zum Monomer des Naturstoffs, einem Hydroindol, entwickelt. Die Schlüsselschritte bestanden in einer organokatalysierten vinylogen Mukaiyama-Mannich-Reaktion und einer intramolekular verlaufenden diastereoselektiven Diels-Alder-Reaktion.

Im zweiten Teil der Arbeit konnten verschiedene Diketopiperazine mit Schwefelelektrophilen zu Monomethylthiodiketopiperazinen, Bis(methylthio)diketopiperazinen und Epidithiodiketopiperazinen umgesetzt werden. Es gelang, das Potenzial der erarbeiteten Methode zur Anwendung in der Synthese komplexer Thiodiketopiperazin-Naturstoffe, wie z. B. Rostratin C, zu bestätigen.

Im dritten Teil der Arbeit wurde das Enzym Norcoclaurinsynthase (NCS) hinsichtlich seines Substratspektrums untersucht. Es zeigte sich, dass NCS eine Vielfalt an aromatischen und aliphatischen Aldehyden toleriert, sodass 16 verschiedene Tetrahydroisochinoline biokatalytisch dargestellt werden konnten.