Conjugate Addition Coupled with Enolate Oxidation in the Total Synthesis of Natural Polyphenols

Abstract

1 SOUHRN Tato práce popisuje vývoj reakcí složených z konjugované adice, vedoucí k tvorbě C-C vazby, spojené s oxidativní cyklizací a aplikaci této strategie v totální syntéze přírodních polyfenolů. První část se zabývá metodologií konjugované adice organokovových činidel první a druhé skupiny na nenasycené karbonylové sloučeniny spřažené in situ s jednoelektronovou oxidací. Stereoselektivní cyklizace takto vzniklého radikálu může být následována druhou jednoelektronovou oxidací vedoucí k následné další kationické cyklizaci. Tato metodologie je velmi vhodná pro syntézu furoindanových stilbenolignanů (FIS), strukturně unikátní a neprozkoumané skupiny přírodních polyfenolů. Za pomoci této metody bylo dosaženo racemické syntézy derivátu kompasinolu A, čímž byla potvrzena relativní konfigurace FIS. V rámci snahy o vývoj asymetrické syntézy FIS byla objevena dosud neznámá konjugovaná adice aryllithií na ylidenmalonáty, umožněná využitím bidentátních ligandů na bázi etherů či aminů, což vedlo k asymetrické totální syntéze gnetifolinu F a 11-deoxykompasinolu A. Na základě krystalografických strukturních dat bylo prokázáno, že příbuzná anulační metoda, sestávající se z přímé konjugované adice a otevírání epoxidu, poskytuje přemostěné laktony namísto izomerických FIS. To vedlo k nové strategii rychlé výstavby...

1 ABSTRACT This thesis describes the development of the concept of C-C bond forming conjugate addition/oxidative cyclisation reactions and their application in the total synthesis of natural polyphenols. The first part deals with the development of methodology for conjugate addition of main- group organometallic reagents to unsaturated carbonyl compounds coupled with in situ single electron transfer oxidation. The resulting radical undergoes stereoselective cyclisation, that can be followed by a second SET oxidation, leading to further cationic cyclisation. This methodology is ideally suited for the synthesis of furoindane stilbenolignans (FIS), a neglected and structurally distinct class of natural polyphenols. Using this process, racemic synthesis of a derivative of kompasinol A was achieved, confirming the relative configuration of FISs. In an effort to develop asymmetric route to FISs, an unprecedented direct conjugate addition of aryllithiums to ylidenemalonates mediated by diethers and diamines was discovered, leading to asymmetric synthesis of gnetifolin F and 11- deoxykompasinol A. Based on X-ray evidence, a related annulation methodology consisting of direct conjugate addition/epoxide opening was shown to result in bridged lactones, instead of isomeric FISs. This finding led to an approach for the...