Synthesis of chemical constituents from the Selaginellaceae family

Abstract

The genus Selaginella belongs to the family Selaginellaceae. There have been about 30 selaginellins reported with possession of biological activities such as antimicrobial, cytotoxic, antioxidant, and phosphodiesterase-4 (PDE4) inhibitory properties. This master's thesis will focus on the synthesis of the natural product selaginellin T, containing the isobenzofuran- 1(3H)-one core in its structure. The first attempts to create the core were attempted via partially intramolecular [2+2+2] cyclotrimerization from the corresponding diyne connected by an ester linker and external alkyne. This strategy failed, as the formation of the stating ester was not feasible. The alternative strategy relying on [4+2] cycloaddition was evaluated, however, without any success. Finally, the isobenzofuran-1(3H)-one core was formed via [2+2+2] cyclotrimerization of the corresponding diyne connected by ether linker, leading to the corresponding 1,3-dihydroisobenzofuran, which was further oxidized to the desired lactone. The difficulties with the removal of the protecting groups were encountered at the later stage of the synthesis, and therefore, the use of alternative protecting groups is proposed. Key words: Selaginellaceae, selaginella, cyclotrimerization, metal catalysis.

Rod Selaginella patří do čeledi vranečkovitých. Je známo okolo 30 selaginelinů s biologickými účinky, jako jsou antimikrobiální, cytotoxické, antioxidační a fosfodiesterázy-4 (PDE4) inhibiční vlastnosti. Tato diplomová práce se zabývá přípravou přírodní látky selaginelinu T, obsahujícího ve své struktuře isobenzofuran-1(3H)-onové jádro. Původní strategie k sestavení tohoto jádra spočívala ve využití částečně intramolekulární [2+2+2] cyklotrimerizační reakce diynu spojeného esterovou spojkou a externího alkynu. Tato strategie se nicméně ukázala jako neúčinná, jelikož nebylo možno připravit výchozí ester. Alternativní strategie spočívala ve využití [4+2] cykloadiční reakce, nicméně bez úspěchu. Isobenzofuran- 1(3H)-onové jádro bylo nakonec sestaveno pomocí [2+2+2] cyklotrimerizační reakce diynu spojeného etherovou spojkou a externího alkynu. Vzniklý 1,3-dihydroisobenzofuran byl následně oxidován na cílový lakton. Ve finální fázi syntézy jsme se potýkali s problémy s odchráněním chránících skupin, a proto byla navržena alternativní cesta s využitím snadněji štěpitelných chránících skupin. Klíčová slova: Vranečkovití, selaginella, cyklotrimerizace, katalýza kovem.