Die faszinierenden Alkaloide aus Yuzuriha

Abstract

Die orientalische Pflanze Yuzuriha (Daphniphyllum macropodum) bildet eine Gruppe faszinierender polycyclischer, vom Squalen abgeleiteter Alkaloide, an denen sich der Stand der organischen Synthesechemie messen laBt. Die bezaubernden Strukturen dieser Naturstoffe haben uns dazu angeregt, zwei ziemlich verschiedene Synthesen zu entwerfen und zu untersuchen. Dieser Ubersichtsartikel stellt beide Synthesewege vor und vergleicht sie miteinander. Dem ersten Ansatz lag eine Syntheseplanung auf der Basis von Coreys Netzwerkanalyse zugrunde, bei der ein effzienter Aufbau des polycyclischen Kohlenstoffgerusts im Vordergrund steht. Wir konnten eine strategische Bindung identiftzieren und konzipierten die Synthese so, daB diese Bindung zum SchluB gekniipft wurde. Die auf dieser Grundlage entwickelte Synthese verlief glatt bis zur Abspaltung funktioneller Gruppen, die einzig zur Bildung der strategischen Bindung eingebaut worden waren. Obwohl wir diese Probleme schlieljlich losen konnten, envies sich die Synthese als zu lang, und der Aufbau eines der asymmetrischen Zentren verlief nicht stereokontrolliert. Der zweite Syntheseansatz basierte auf einem moglichen Biosyntheseweg fur eines der Alkaloide und ermoglichte einen erstaunlich leichten Zugang zu den einfacheren Vertretern dieser Verbindungsklasse. Der Erfolg dieser Synthese fuhrte zu einem konkreten Vorschlag fur die Biosynthese dieser Alkaloide und zur Entdeckung einer erstaunlichen Umsetzung, die in Schema 21 wiedergegeben ist. Bei dieser prazedenzlosen Reaktion wird ein acyclisches Squalen-Derivat durch schrittweise Umsetzung mit Allenveltschemikalien in ein pentacyclisches Alkaloid verwandelt. Dabei werden in einem Reaktionsschritt vier Kohlenstoff-Kohlenstoff-, zwei Kohlenstoff-Stickstoff-und eine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung geknupft ! Isolierung und Strukturaufklarung der AlkaloideIm Orient wachst ein Baum, dem die Japaner den Namen ,,Yuzuriha" gegeben haben. Frei iibersetzt heiljt das ,,Blatter von Hand zu Hand weiterreichen". Dieser merkwurdige Name leitet sich von dem ungewohnlichen Wachstumsverhalten dieses Baumes (Daphniphyllum macropodum Miquel) ab, der in jedem Fruhling einen vollstandigen Satz neuer Blatter

Aiming for the Ideal Synthesis

“…The term concession step is applied to these types of reactions since it is well accepted that they require extra effort but are often simply unavoidable. To substantiate the principle of “ideality” in synthesis, the trend-setting synthesis of daphniphyllum alkaloids by Heathcock et al is showcased in Scheme . The synthesis of dihydro-protodaphniphylline ( 9 ) starts with two C−C bond formations between the lithium enolate of tert -butyl acetate and 1 , followed by an alkylation of 3 with 4 , to give after acid hydrolysis compound 5 .…”

Daphnezomines A and B, Novel Alkaloids with an Aza-adamantane Core from Daphniphyllum humile

“…Daphniphyllum alkaloids such as daphniphylline and yuzurimine possess unique ring systems and have attracted great interest from a biogenetic point of view. , These stimulating polycyclic skeletons have prompted extensive synthetic work. Heathcock and co-workers demonstrated an extraordinary transformation into these alkaloids by using three elementary reagents, potassium hydroxide, ammonia, and acetic acid . These results indicate that a similar process might be an important step in the biosynthesis of the Daphniphyllum alkaloids.…”

Die verlorene Organokatalyse: moderne Chemie, klassische Chemie und ein unbemerkter Biosynthesemechanismus

“…Untersucht man früher postulierte Biogenesewege aus diesem neuen Blickwinkel, so lässt sich leicht ersehen, wo Aminozyme in die Biosynthese eingreifen könnten. Ein anschauliches Beispiel kann in Heathcocks Vorschlag für die Biosynthese der Daphniphyllum ‐Alkaloide gefunden werden 28. Hier könnte ein Aminozym an einer Enamin‐basierten asymmetrischen Michael‐Reaktion beteiligt sein, die über das Heathcock‐Intermediat II verläuft (Schema ).…”