Dzisiaj zaplanujemy syntezę zingiberenu – terpenu (seskwiterpenu C₁₅) występującego w imbirze. Wzór strukturalny tego związku nie obfituje w grupy funkcyjne:

Utrudnia to oczywiście początkowe etapy analizy retrosyntetycznej. Mamy za to dwa sąsiadujące ze sobą centra stereogeniczne oraz trzy wiązania podwójne – z czego dwa są ze sobą sprzężone i znajdują się w pierścieniu.

Ponieważ struktura zingiberenu zawiera 1,4-dipodstawiony (układ para) pierścień sześcioczłonowy, to można się zastanowić nad wykorzystaniem reakcji cykloaddycji Dielsa-Aldera w konstrukcji takiego układu. Przypuszczam, że jest to możliwe – ale nie takie oczywiste, właśnie ze względu na obecność w pierścieniu układu sprzężonych wiązań podwójnych. Wybrałem więc inne podejście, w którym jednak też jest trochę zabawy z pierścieniem.

No to jazda.

Mój chytry pomysł opiera się na zawiązaniu obu wiązań wielokrotnych w reakcjach eliminacji sfunkcjonalizowanego związku A. To co się będzie działo z grupą OH jest dosyć oczywiste. Przekształcenie grupy tioeterowej (poprzez przejściowy sulfotlenek) w wiązanie podwójne jest natomiast reakcją sigmatropową. Jeśli teraz do związku A dodamy grupę karbonylową, to uzsykany w ten sposób związek B może być otrzymany w reakcji Michaela z enonu C.

Teraz możemy dokonać dyskonekcji strategicznego wiązania węgiel–węgiel (pomiędzy dwoma stereocentrami), co prowadzi do uzyskania prostego enonu D i tosylanu E. Związek D może być zsyntetyzowany z cykloheksano-1,3-dionu F. Wiązanie podwójne węgiel–węgiel w tosylanie E może być skonstruowane w reakcji olefinacji Wittiga. Źródełem chiralności może być optycznie czysty tlenek propenu H.

Zobaczmy jak mogłaby wyglądać synteza zingiberenu.

Kluczowy enon 6 możemy otrzymać z eteru 3 w prostej sekwencji reakcji typu addycja-eliminacja. Jest to ciekawa metoda, choć istnieją również nowsze ‘couplingi‘.

Zobaczmy teraz co z łańcuchem bocznym zingiberenu. Pierścień epoksydowy tlenku propenu można spróbować otworzyć w reakcji Reformatskiego za pomocą związku cynkoorganicznego wygenerowanego z bromooctanu metylu. Powstający przejściowo hydroksyester przekształcamy w tosylan 8. Następnie grupę estrową redukujemy do alkoholu i po raz kolejny zabezpieczamy grupą tosylową uzyskując związek 9. Która grupa tosylowa przereaguje z trifenylofosfiną? Ze względów sterycznych pierwszorzędowy OTs będzie ulegał reakcji podstawienia chętniej, dzięki czemu istnieje możliwość selektywnego uzyskania alkenu 10 w reakcji olefinacji Wittiga.

Czas na połączenie dwóch fragmentów cząsteczki. Enon 6 przekształcamy w eter sililowy, a następnie alkilujemy tosylanem 10. W ten sposób otrzymujemy związek 12, który jest szkieletem zingiberenu.

Reakcja typu Michaela enonu 12 z jonami tosylowymi (znowu!) prowadzi do enolanu 13, który może być sfunkcjonalizowany na α atomie węgla za pomocą siarkowego elektrofila. Grupę karbonylową, uzyskanego w ten sposób związku 14, redukujemy uzyskując  pochodną 15. Przekształcenie tiosulfidu w sulfotlenek i późniejszy rozkład termiczny pozwoli na zawiązanie pierwszego wiązania podwójnego. Drugie – zostanie otrzymane w reakcji E2 eliminacji tosylanu.

Zobacz podobne posty: