Entwicklung und Untersuchung der zwitterionischen Aza-Claisen-Umlagerung zur Synthese von optisch aktiven Neunringlactamen. Asymmetrische Totalsynthese des Indolizidin-Alkaloids (-)-8a-epi-Dendroprimin

Abstract

Abstract: Die Zwitterionische Aza-Claisen-Umlagerung zur Synthese von optisch aktiven Neunringlactamen. Es konnte eine neue [3.3]-sigmatrope Umlagerungsreaktion entwickelt und optimiert werden. Es gelingt nun die Umlagerung eines N-Allylamins (Nucleophil) mit einem Carbonsäurechlorid (Elektrophil). Die Beschränkung auf das schwerhandhabbare, aktive Dichlorketen konnte damit überwunden werden. Durch den Einsatz von chiralen N-Allylaminen (Vinylpyrrolidinen), für die eine effektive Synthese ausgearbeitet wurde (ausgehend von (L)-Prolin), lassen sich erstmalig optisch aktive Neunringlactame durch eine zwitterionische Aza-Claisen- Umlagerung synthetisieren. Aus diesen chiralen Neunringlactamen konnten durch eine diastereoselektiv verlaufende transannulare Cyclisierung isomerenreine, optisch aktive Indolizidinone synthetisiert werden. Diese Schlüsselbausteine ermöglichten im folgenden die erste asymmetrische Totalsynthese eines Orchidee-Indolizidinalkaloids, dem (-)-8a-Dendroprimin aus Dendrobium primulinum lindleyi. Es konnte gezeigt werden das die Zwitterionische Aza-Claisen-Umlagerung zu einer präparativ nutzbaren Reaktion optimiert werden konnte.

Abstract: The Diastereoselective Zwitterionic Aza-Claisen Rearrangement A novel type of ketene-Claisen rearrangement was developed. Allyl amines have been used in ketene-Claisen reactions rarely. The rearrangement was restricted to activated ketenes like dichloroketene, since alkyl ketenes are apparently not electrophilic enough to attack the allyl amine. Since acetyl chloride is a synthetic equivalent for ketene, special conditions were developed for the Claisen-rearrangement of allyl amines with the easier applicable acetyl chloride. The zwitterionic aza-Claisen rearrangement is not restricted to activated ketenes. Complete 1,3-chirality transfer and a high simple diastereoselectivity was observed in the reaction of various carboxylic acid chlorides with N-allyl amines. A range of optically active nine-membered ring lactams have been generated in 5-7 steps under very mild reaction conditions. The obtained optically active nine-membered ring lactame were treated with electrophiles that induced regio- and diastereoselective transanular ring contractions. The resulting chiral indolizidinone can be used as key intermediate in an efficient asymmetric synthesis of (-)-8a-epi-denroprimine, a naturally occurring 5,7-dimethylindolizidine alkaloide.