Biomimetische Synthese von (−)‐Pycnanthuchinon C über eine Vinylchinon‐Diels‐Alder‐Reaktion

Abstract

Professor Rolf Huisgen zum 90. Geburtstag gewidmetVinylchinon-Diels-Alder-Reaktionen ermöglichen einen effizienten Zugang zu funktionalisierten bi-und polycyclischen Systemen. Dabei wird vermutlich über eine Cycloaddition eines elektronenreichen Dienophils an ein Vinylchinon ein "Isochinonmethid" gebildet (Schema 1). Dieses hochreaktive Intermediat kann dann über verschiedene Wege zu Chinonmethiden, bicyclischen Chinonen oder Hydrochinonen tautomerisieren. Wird das Isochinonmethid von einem Nukleophil, zum Beispiel Wasser, abgefangen, können funktionalisierte Tetralin-Hydrochinone entstehen, die sich leicht zu den entsprechenen Tetralinchinonen oxidieren lassen.Im Unterschied zu klassischen Diels-Alder-Reaktionen zwischen Chinonen und elektronenreichen Dienen, die bereits breite Anwendung in der organischen Synthese gefunden haben, [1] sind Vinylchinon-Diels-Alder(VCDA)-Reaktionen weitgehend unerforscht. Viele inter-und intramolekulare Versionen sowie asymmetrische Varianten und Dominoreaktionen sind denkbar, die zu interessanten Ringsystemen führen würden. Bisher wurden VCDA-Reaktionen in einer Totalsynthese von (À)-Halenachinon [2] und als effizienter Zugang zu komplexen Heterocyclen angewendet. [3] Darüber hinaus wurde die Dimerisierung von Vinylchinonen im Detail studiert. [4] Angesichts der Häufigkeit von Chinonen in der Natur ist es durchaus möglich, dass VCDA-Reaktionen in der Biosynthese eine Rolle spielen. In der Tat können viele interessante Naturstoffe mit entsprechenden Retrons identifiziert werden, zum Beispiel die Pycnanthuchinone (1-3), [5,6] Glaziovianol (4), [7] Pleurotin [8] und, in modifizierter Form, Rossinon B (6).[9] Eine retrosynthetische Analyse dieser Naturstoffe führt in den meisten Fällen zu einfachen Meroterpen-Chinonen, die selbst weit verbreitete Naturstoffe sind. Schema 1. Vinylchinon-Diels-Alder-Reaktionen und mögliche Folgeschritte.

Nature of the Intermediates in Gold(I)‐Catalyzed Cyclizations of 1,5‐Enynes

“…In general, good yields were obtained with electrophilic catalysts B or C. Enyne 9 n, substituted at the meta position of the aryl ring, led to a mixture of regioisomeric compounds 16 e and 16 e' ( [21] 1,5-Enyne 9 o reacted smoothly with catalyst B at room temperature to give cycloadduct 16 f in 95 % yield, the structure of which was confirmed by X-ray diffraction (Scheme 4). [22] Tricyclic compound 16 f possesses the tricyclic skeleton of (+)-pycnanthuquinone C (17), [23,24] which is a natural compound structurally related to pycnanthuquinones A and B [25] and rossinone. [26] Intermediates of cyclizations of 1,6-enynes have been trapped by intra- [27] or intermolecular cyclopropanation; [18,28] however, the trapping of intermediates 2 by alkenes in cyclizations of 1,5-enynes was unknown.…”

Biomimetic Diels–Alder Reactions in Natural Product Synthesis: A Personal Retrospect

“…First, the proposed transformation from 3 into 4 might be problematic for the reactivity issue. Although it has been reported that vinyl quinone unit could engage in the inverse-electron-demand Diels–Alder reaction with an electron-rich dienophile as the reactant partner, 8 in the current scenario, the dienophile is electron-deficient, and thus the proposed Diels–Alder reaction appears to be electronically mismatched. Secondly, even if the Diels–Alder reaction could work under very harsh conditions, the resulting product might readily undergo double-bond migration followed by oxa-Michael addition with the C-15 hydroxy groups.…”

Elegant und nützlich: Biomimetische Synthesestrategien

“…Trauner et al berichteten kürzlich von der Totalsynthese von (—)‐Pycnanthuchinon C, dessen Enantiomer nur in kleinen Mengen aus der Braunalge Cystophora harveyi isoliert werden konnte und das bislang keine biologische Aktivität zeigte 3. Sie gingen von der Annahme aus, dass (+)‐Pycnanthuchinon C biosynthetisch aus Chinon (1) gebildet wird (Abbildung 1, S. 1131).…”