A New Tetrahydrofurannulation Via Tandem Radical Cyclization Reaction-Reductive Deoxygenation Sequence

Treatment of bromoketals 2, derived from allyl alcohols 1, with tributyltin chloride, sodium cyanoborohydride and AIBN furnishes the tetrahydrofurannulated products 3 via a 5-exo-trig radical cyclisation reaction followed by reductive cleavage of ketal 4.

Bridged systems via radical cyclization reactions. Stereospecific synthesis of chiral tricyclo[6.2.1.0(1,5)]undecanes

The application of radical-mediated cyclizations and annulations in organic synthesis has grown in importance steadily over the years to reach the present status where they are now routinely used in the strategy-level planning.2 The presence of a quaternary carbon atom is frequently encountered in terpenoid natural products, and it often creates a synthetic challenge when two or more quaternary carbon atoms are present in a contiguous manner.3 Even though creation of a quaternary carbon atom by employing a tertiary radical is very facile, creation of a quaternary carbon atom (or a spiro carbon atom) via radical addition onto a fully substituted olefinic carbon atom is not that common but of synthetic importance. For example, the primary radical derived from the bromide 1 failed to cyclize to generate the two vicinal quaternary carbon atoms and resulted in only the reduced product 2.4 The tricyclic carbon framework tricyclo[6.2.1.01,5]undecane (3) is present in a number of sesquiterpenoids e.g. zizzanes, prelacinanes, etc.5

A Radical Cyclization Route To +/-Andirolactone, A Spiro-Gamma-Butyrolactone

Synthesis of Andirolactone (Image ), starting from 4-methyl cyclohex-3-en-1-one (Image ), via the radical cyclisation of the bromoacetal (Image ), is described.

Radical cyclization strategies to terpenoids; syntheses of (±)-β-cuparenone, (±)-laurene and epilaurenes

Radical cyclization of the bromide Image , obtained in 5 steps from the ketone Image , furnished exclusively Image Image 6-endo trig cyclization with out any observable amount of 5-exo trig product Image . 5-Exo dig radical cyclizatlon of the bromo acetate Image , prepared from Image Image the aldehyde Image , followed by routine transformations furnished the cyclopentenone Image , an immediate precursor to β-cuparenone (Image ). Similarly, total synthesis of laurenes Image and Image was achieved Image the 5-exo dig radical cyclization of the xanthate Image , obtained from the aldehyde Image .Syntheses to title compounds based on 5-exo-dig radical cyclisation, along with two unsuccessful approaches to cuparene, are described.

Radical Cyclization Methodology to Lignans: Synthesis of (.+-.)- Enterolactone

Synthesis of enterolactone, the first lignan of human origin, starting from 3-methoxycinnamyl alcohol employing a 5-exo-trig radical cyclisation reaction of mixed bromoacetal as the key step is described.

The first preparation of beta-lactones by radical cyclization

beta-Lactones have, for the first time, been prepared by 4-exo-trig radical cyclization. Thus, alpha-ethenoyloxy radicals react in the presence of tributylstannane in a photothermal process to give beta-lactones. Highest yields were obtained when groups capable of stabilizing a carboncentered radical were present at the 3-position of the alkenoate acceptor.

Radical Annulation Strategy to Chiral Pupukeanones: Total Synthesis of (+)-10-ex&l(- Naphthyl)pupukean-9-onea nd (+)-lO-exo-l(- Naphthyl)-5-epipupukean-9-ones1

Intramolecular alkylation reaction of the bromoenone 12, obtained from S-carvone in three steps, furnished the bicyclo[2.2.2]octenone 13. Contrary to the anticipated radical annulation reaction, the bicyclic bromides 14 and 15, obtained from the enone 13, generated exclusively the cyclopropane product 18 via a 3-exo-trig radical cyclization on reaction with nBu3SnH and AIBN, even in the presence of a large excess of a radicophile. On the other hand, bromoenone 24, synthesized from R-carvone via S-naphthylcarvone 21, underwent radical annulation reaction in the presence of radicophiles to furnish the isotwistanes 25-28 in a regio- and stereospecific manner. Hydrogenation of the olefin 34, obtained from the diketone 27 via a regiospecific Wittig reaction, furnished the naphthyl-5-epipupukean-9-one 33, whereas stereoselective hydrogenation of the enone 36, prepared from the keto ester 25 via a Grignard reaction and dehydration sequence, generated the naphthylpupukeanone 32.

Synthesis of (±)-7,8-epoxy-4-basmen-6-one by a transannular cyclization strategy

The first synthesis of the cembranoid natural product (±)-7,8-epoxy-4-basmen-6- one (1) is described. Key steps of the synthetic route include the cationic cyclization of the acid chloride from 15 to provide the macrocycle 16, and the photochemical transannular radical cyclization of the ester 41 to form the tricyclic product 50. Product 50 was transformed into 1 in ten steps. Transition-state molecular modeling studies were found to provide accurate predictions of the structural and stereochemical outcomes of cyclization reactions explored experimentally in the development of the synthetic route to 1. These investigations should prove valuable in the development of transannular cyclization as a strategy for synthetic simplification.

A formal total synthesis of (+/-)-enterolactone

A radical cyclization based methodology has been applied for the formal total synthesis of (+/-)-enterolactone (1), the first lignan isolated from human source. Bromoacetalization reaction of the cinnamyl alcohols 7 and 13 using ethyl vinyl ether and NBS, generated the bromoacetals 8 and 15. The 5-exo-trig radical cyclization reaction of the bromoacetals 8 and 15 with in situ generated catalytic tri-a-butyltin hydride and AIBN furnished a 3 : 2 diastereomeric mixture of the cyclic acetals 9 and 16. Sonochemically accelerated Jones oxidation of the cyclic acetals 9 and 16 yielded the gamma-butyrolactones 10 and 12 completing the formal total synthesis of (+/-)-enterolactone. Alternatively radical cyclization of the bromoacetate 17 furnished a 1 : 2 mixture of the lactone 10 and the reduced product 18.

Formal synthesis of degraded sterol (+)-aplykurodinone-1

The formal synthesis of aplykurodinone-1 is accomplished starting from a suitably functionalized bicyclic lactone having the requisite cis-fused ring junction with a quaternary chiral center that was assembled following a Cp2TiCl-mediated radical cyclization protocol. Our synthetic route further elaborates implementation of Grubbs ring closing metathesis (RCM), Eschenmoser-Claisen rearrangement and iodo-lactonization reactions for the synthesis of the final tricyclic precursor of the target molecule. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A unified strategy to ent-kauranoid natural products : total syntheses of (–)-maoecrystal Z, (–)-trichorabdal A, and (–)-longikaurin E

The diterpenoid constituents of the Isodon plants have attracted reasearchers interested in both their chemical structures and biological properties for more than a half-century. In recent years, the isolations of new members displaying previously unprecedented ring systems and highly selective biological properties have piqued interest from the synthetic community in this class of natural products.

Reported herein is the first total synthesis of such a recently isolated diterpenoid, (–)-maoecrystal Z. The principal transformations implemented in this synthesis include two highly diastereoselective radical cyclization reactions: a Sm^(II)-mediated reductive cascade cyclization, which forms two rings and establishes four new stereocenters in a single step, and a Ti^(III)-mediated reductive epoxide-acrylate coupling that yields a functionalized spirolactone product, which forms a core bicycle of maoecrystal Z.

The preparation of two additional ent-kauranoid natural products, (–)-trichorabdal A and (–)-longikaurin E, is also described from a derivative of this key spirolactone. These syntheses are additionally enabled by the palladium-mediated oxidative cyclization reaction of a silyl ketene acetal precursor that is used to install the bridgehead all-carbon quaternary stereocenter and bicyclo[3.2.1]octane present in each natural product. These studies have established a synthetic relationship among three architecturally distinct ent-kaurane diterpenoids and have forged a path for the preparation of interesting unnatural ent-kauranoid structural analogs for more thorough biological study.

Additions nucléophiles sur des B[beta]-alkoxyaldéhydes a[alpha],a[alpha]-disubstitués formés par une réaction radicalaire de transfert de vinyle intramoléculaire

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Biologisch aktive Sekundärmetabolite aus Pflanzen und Pilzen : Phenanthro-Alkaloide ; phytotoxische Dioxolanone

Als Phenanthro-Alkaloide wird eine kleine Gruppe von pentacyclischen, auf dem Phenanthren-Strukturmotiv basierenden Indolizidinen sowie Chinolizidinen bezeichnet. Von Letztgenannten sind bisher fünf, von den homologen Phenanthroindolizidinen mehr als sechzig natürliche Vertreter gefunden worden. Das wohl bekannteste Alkaloid in dieser Gruppe ist das Indolizidin-Alkaloid Tylophorin, das beispielsweise aus Tylophora indica (Apocynaceae, "Hundsgiftgewächse") gewonnen werden kann. Tylophorin und verwandte Derivate besitzen potente biologische und physiologische Wirkungen. So entfalten sie sowohl antiinflammatorische als auch antineoplastische Effekte (wirksam auch bei MDR-Tumorzelllinien, MDR = "multi drug resistant").rnrnDas Ziel der vorliegenden Arbeit war es, neue Methoden zur Herstellung von Phenanthro-Alkaloiden und deren Derivaten zu entwickeln. Ausgehend von (S)-Prolin konnten sowohl (S)-(+)-Tylophorin (>99% ee) als auch ein bisher noch nicht beschriebenes Derivat, das sich durch eine deutlich geringere Lichtempfindlichkeit im Vergleich zu Tylophorin aus¬zeichnet, in 33%-iger Gesamtausbeute über neun lineare Stufen, hergestellt werden. Die Synthese von (R)-(-)-Tylophorin gelang in analoger Weise aus (R)-Prolin in 21%-iger Ausbeute (93% ee). Der Einsatz von Schutzgruppen war nicht notwendig.rnDer Schlüsselschritt ist in beiden Fällen eine Cyclisierung an eine C=N-Doppelbindung über freie Radikale, die bei der Synthese des neuen Derivats hochstereoselektiv zur Bildung des (13aS,14S) Diastereomers führt. Die Synthese von 7-Methoxycryptopleurin gelang durch eine ähnliche Synthesestrategie. rnrnZur Herstellung von Cryptopleurin ist zunächst ein neuer Syntheseweg für 9-(Hydroxymethyl)-2,3,6-trimethoxyphenanthren entwickelt worden. Dieser führt über den Aufbau eines Biphenylsystems durch palladiumkatalysierte Kreuzkupplung, eine anschließende COREY-FUCHS-Transformation und als Schlüsselschritt über eine Gold-NHC-Komplex katalysierte 6-endo-dig-Cyclisierung zum entsprechenden Phenanthren. Diese Ringschlussreaktion verläuft in gewünschter Weise regioselektiv unter Bildung des 2,3,6-trimethoxysubstituierten Phenanthrens. Die Bil¬dung des regioisomeren 2,3,8-Trimethoxyphenanthrens wird nicht beobachtet. Der Alkohol wird dann in fünf linearen Stufen (34%) in das Xanthogenat überführt, aus dem sich durch eine zweistufige Reaktionssequenz, bestehend aus einer Radikal¬cyclisierung nach ZARD und einer Reduktion mit LiAlH4 das extrem lichtempfindliche und hochtoxische Alkaloid (R)-(-)-Cryptopleurin gewinnen ließ (50%).rnNachdem beide Enantiomere und das Racemat von Tylophorin synthetisiert worden waren und zum Vergleich bereit standen, wurde Tylophorin aus Tylophora indica extrahiert. rnDie Motivation rührte unter anderem daher, dass in der bisherigen Literatur Unstimmigkeiten über das in der Natur vorkommende Enantiomer des Tylophorins herrschten. Vor Beginn dieser Arbeit ging man davon aus, dass in T. indica nur (R)-(-)-Tylophorin vorkommt und für die Diskrepanzen zwischen den berichteten Drehwerten von, aus Pflanzenmaterial isolierten und des synthetisierten Naturstoffs, dessen Zersetzung vor oder während der Messung verantwortlich ist. Dieser Effekt kann zwar auch beobachtet werden, jedoch trägt er nur in geringem Maße zur Erniederigung des Drehwertes bei. Schließlich sind Proben von synthetisiertem Tylophorin in gleichem Maße von der schnell eintretenden Oxidation des Alkaloids betroffen. Aus dem Rohextrakt ist Tylophorin durch RP-HPLC isoliert worden. Anschließend wurde die Probe mittels chiraler HPLC/MS analysiert. Durch den Vergleich mit den bereit stehenden synthetischen Proben von (R)- und (S)-Tylophorin konnte in dieser Arbeit erstmals experimentell belegt werden, dass es sich bei (−)-Tylophorin aus T. indica um ein scalemisches Gemisch im Verhältnis von 56:44 (R:S) handelt.rnrnDas Ziel dieses Teilprojektes war die Entwicklung einer Synthese für den bisher noch nicht synthetisch hergestellten phytotoxischen Sekundärmetabolit (+)-Phenguignardiasäure. Isoliert wurde diese Verbindung aus Guignardia bidwellii, dem Erreger der Schwarzfäule der Weinrebe. Die absolute Konfiguration des quartären Stereozentrums war zu Beginn dieser Arbeit nicht bekannt. Ausgehend von (R)-Phenylmilchsäure und 3-Phenylprop-2-in-1-ol gelang die Synthese beider Enantiomere des Dioxolanons in acht linearen Stufen. Sie liefert den experimentellen Beweis (ECD, Polarimetrie) für die (S)-Konfiguration von natürlicher (+)-Phenguignardiasäure.rnrn