Synthese von optisch aktiven Chinolizidinen als Vorstufen einer Clavepictin-Totalsynthese : erste Untersuchungen zu einer neuen kationischen Umlagerung

Die aus Clavelina picta isolierten Clavepictine A und B, sowie das verwandte Pictamin, sind Alkaloide, die sich lediglich in der Länge der Seitenkette an C-6 und der Veresterung der Alkoholfunktion an C-3 des gemeinsamen Chinolizidingerüsts unterscheiden. Alle drei Verbindungen zeichnen sich durch antimikrobielle Wirkung und hohe Zytotoxizität aus, und sind daher Naturstoffe, die für die Entwicklung neuer Arznei- oder Pflanzenschutzmittel von Interesse sind. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine kurze, substratkontrollierte Chinolizidinsynthese entwickelt, mit der das den Naturstoffen gemeinsame Grundgerüst selektiv aufgebaut werden kann. Ausgehend von käuflichen Milchsäureestern wurden zunächst optisch aktive 1-Aryl-1-amino-2-propanole dargestellt, aus denen nach Katritzky in zwei Stufen mit guten Ausbeuten 2,6-disubstituierte Piperidine mit N-(1-Aryl-2-propanol)-Substituent erhalten wurden, die zu Acetaten verestert wurden. Als Schlüsselschritt der Synthese wurde eine neue kationische Umlagerung dieser Acetate unter Einwirkung einer geeigneten Lewis-Säure untersucht, die es ermöglicht, das Chinolizidingerüst aufzubauen. Die Umlagerung erwies sich als hochselektiv, da aus einem optisch aktiven Edukt nur ein (optisch aktives) Chinolizidingerüst erhalten wurde. Aus den Umlagerungsprodukten konnte in einer Stufe der C-1-Substituent Chlorid reduktiv entfernt und gleichzeitig der Aromat an C-3 in ein 1,4-Dien überführt werden, wodurch der Umbau des Aromaten in die gewünschte Alkoholfunktion eingeleitet wurde.

Clavepictines A and B, as well as the related Pictamin, which were all isolated from Clavelina picta, are alkaloids which only differ in the length of the side chain on C-6 and the esterification of the alcohol function on C-3 of their common quinolizidine backbone. All three compounds show antimicrobial activity and high cytotoxicity and are therefore natural products of interest on developing new pharmaceuticals and crop protecting agents. Within the scope of the dissertation in hand a short, substrate controlled quinolizidine synthesis has been developed, which allows the selective construction of the common backbone of the natural products. Starting from commercial lactic acid esters optically active 1-arene-1-amino-2-propanoles were prepared, from which 2,6-disubstituted piperidines with an N-(1-arene-2-propanole)-substituent were obtained in two steps according to Katritzky in good yields, which were esterificated to acetates afterwards. As the key step of the synthesis a new cationic rearrangement of these acetats by interacting with an adequate Lewis-acid was investigated, which enables the quinolizidine backbone to be constructed. The rearrangement turned out to be highly selective since only one (optically active) quinolizidine backbone was obtained from one optically active starting material. The C-1-substituent chloride of the rearrangement products was reductively removed and the arene on C-3 was converted into an 1,4-diene at the same time whereby the conversion of the arene to the desired alcohol function was initiated.