Парпанон
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
Купанон
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Chemspider | |
PubChem CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| C 20 H 18 O 6 | |
| Молярная масса | 354.343 g/mol |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Карпанон -это естественный типа , натуральный продукт наиболее широко известный своим удивительно сложным способом, способной его готовит его, и такой же замечательный успех, который ранняя химическая группа, Орвилл Л. Чепмен, имитируя путь природы. [ 1 ] [ 2 ] Карпанон является органическим соединением, сначала изолированным от деревьев карпано ( Cinnamomum sp. ) Остров Бугенвилля от брофи и коллеги, деревья, от которых натуральный продукт получает свое название. [ 1 ] [ 3 ] The hexacyclic lignan is one of a class of related diastereomers isolated from carpano bark as mixtures of equal proportion of the "handedness" of its components (ie, racemic mixtures ), and is notable in its stereochemical complexity, because it contains five contiguous stereogenic centers Полем Маршрут, по которому эта сложная структура достигается с помощью биосинтеза, включает серию реакций , которые почти мгновенно мгновенно принимают молекулу с небольшой трехмерностью к сложной конечной структуре. Примечательно, что брофи и коллеги изолировали более простой карпацин , фенилпропаноид с 9-углеродной структурой, распознал его субструктуру как димеризацию в сложной структуре карпанона, [ 4 ] и предложила гипотезу о том, как карпацин был преобразован в карпанон в растительных клетках:
- Карпацин прошел потерю группы метила (-CH 3 ) из группы кольцевой метокси (-och 3 ), чтобы обеспечить фенол, десметилкарпацин ,
- Это промежуточное соединение фенола затем перенесло фенольную связь, чтобы генерировать димерное промежуточное соединение, которое было
- Сразу же сразу же Diels-Alder (4+2) реакция циклического цикла для создания 2 новых колец, чтобы получить конечный продукт карпанона.
Примечательно, что в течение двух лет Чепмен и его коллеги смогли химически спроектировать путь к имитации этого предложенного биосинтетического маршрута и достигли синтеза карпанона из карпацина в одном «горшке», примерно на 50%. [ 1 ] [ 2 ]
Сам карпанон ограничен в своей фармакологической и биологической активности, но связанные аналоги, поступающие в зависимости от вариаций подхода брофи-чапмена, показали, что активность в качестве инструментальных соединений, относящихся к экзоцитозу млекопитающему и везикулярному трафику. [ 5 ] и предоставил терапевтические «хиты» в противоинфекционных, антигипертензивных и гепатопротекторных областях. [ 3 ]
Оригинальный дизайн и синтез Чепмена считаются классикой в полном синтезе, и это подчеркивает силу биомиметического синтеза. [ 1 ] [ 6 ]
Полный синтез
[ редактировать ]Первым полным синтезом карпанона был биомиметический подход, опубликованный Chapman et al. в 1971 году. Требуемый десметилкарпацин (2- аллил- сезамол ), показанный ниже как начальная молекула в схеме, получен в двух высоких шагах, включающих три преобразования:
- аллилирование фенольного аниона, полученного после обработки сезамола карбонатом калия и аллил бромид,
- с последующей перестройки термической кладжа, чтобы перенести группу O-аллил на соседний участок на ароматическом кольце, а затем
- Термическая изомеризация продукта Claisen, чтобы перемещать терминальный олефин ( алкен ) в конъюгацию с кольцом (например, с терт -бутоксидом калия в качестве основания).
Эта процедура является одной из нескольких, которая дает необходимый десметилкарпацин (карпацин с удаленным метилом ее метокси группы). [ 3 ] Несмотря на то, что окислительная димеризация фенолов обычно использовала 1-электронный окислитель, Чепмен затем последовал за прецедентом, включающим 2-электрический окислитель и обработанного десметилкарпацина с помощью PDCL 2 в присутствии ацетата натрия (например, растворяется в смеси метанола и воды); [ 1 ] [ 3 ] Предполагалось, что реакция продолжалась посредством комплексной пары карпацинов в металл PD (II) через их фенольные анионы (как показано в схеме, внизу справа), [ 6 ] двух олефиновых хвостов -пересекается на изображении -чтобы получить димерный транс -орто -хинон с последующим классической окислительной фенольной связью 8-8 '(β -β' ) -мета -тип промежуточного звена . Особая конформация этого димера затем помещает 4-электрический enone одного кольца на 2-электрический enol другого (показан рядом с изображением для ясности), установив состояние для варианта реакции Дильса-Олдера, называемого обратным требованием Реакция Diels-Alder (см. Изогнутые стрелки на изображении), которая закрывает 2 новых кольца и генерирует 5 смежных стереоцентров . Карпанон производится в урожайности ≈50% исходным методом, а в урожайности> 90% в современных вариантах (см. Ниже). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Синтез одного диастереомера был подтвержден в оригинальной работе Чепмена с использованием рентгеновской кристаллографии .
Из-за элегантности его «конструкции с одной точки зрения тетрациклического каркаса с полным стереоконтролем пяти смежных стереоцентров», [ 1 ] Оригинальный дизайн и синтез Чепмена «[n] считается классикой в полном синтезе», которая «подчеркивает силу биомиметического синтеза». [ 1 ] [ 6 ]
Расширения системы
[ редактировать ]Подход Чепмена был применен различными способами с момента его первоначального отчета, различающихся субстратов, окислителей, [ 7 ] и другие аспекты (и поэтому синтез карпанона впоследствии был достигнут «довольно много исследовательских групп»); [ 1 ] [ 3 ] Фактический механизм действия PD (II), вероятно, более сложный, чем исходная гипотеза, и есть доказательства того, что механизм, в целом, зависит от фактических условий (удельный субстрат, окислитель и т. Д.). [ 3 ] Различные группы, в том числе лаборатории Стива Лей, Крейга Линдли и Мэтью Шира, преуспели в распространении метода Чепмена на синтез с твердым поддерживанием , то есть фенольные начальные материалы на полимерных опорах, что позволяет генерации библиотек аналогов карпанона. [ 1 ] [ 5 ] Была разработана гетеро-8-8 'окислительная система окислительной связи, сродни подходу к Чепмену, которая использует IPH (OAC) 2 , и которая позволяет подготовить больше гомодимеров, богатых электронами, и для гетеротетрациклических аналогов карпанона. [ 8 ]
Ссылки и примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k CW Lindsley, CR Hopkins & Ga Sulikowski, 2011, Биомиметический синтез лигнов, в «биомиметическом органическом синтезе» (E. Poupon & B. Nay, Eds.), Weinheim: Wiley-VCH, ISBN 9783527634767 , см. [1] , по состоянию на 4 июня 2014 года.
- ^ Jump up to: а беременный в OL Chapman, Mr Engel, JP Springer & JC Clardy, 1971, Полный синтез карпанона, J. Am. Химический Соц 93 : 6697–6698.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Ф. Лирон, Ф. Фонтана, Дж.-О. Zirimwabagabo, G. Prestat, J. Rajabi, C. La Rosa & G. Poli, 2009, новый синтез карпанона на основе перекрестной связи, Org. Письмо., 11 (19): 4378–4381, doi: 10.1021/all9017326, см. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-06-07 . Получено 2014-06-06 .
{{cite web}}: CS1 Maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ) или [2] , доступ к 4 июня 2014 г. - ^ GC Brophy, J. Mohandas, M. Slaytor, Tr Watson & La Wilson, 1969, роман -лиьяны из Cinnamomum sp. Из Бугенвилля, Тетраэдрон Летт. 10: 5159-5162.
- ^ Jump up to: а беременный Брайан С. Гесс, Рами Н. Ханнуш, Лоуренс К. Чан, Томас Кирчхаузен и Мэтью Д. Шайр, 2006, Синтез библиотеки молекул, напоминающую 10 000 человек, напоминающие карпанон и обнаружение ингибиторов везикулярного движения, J. Am. Химический Соц 128 (16): 5391–5403, doi: 10.1021/ja056338g, см. [3] , по состоянию на 4 июня 2014 года.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Nicolaou, KC ; EJ Sorensen (1996). Классика в полном синтезе . Вайнхайм, Германия: VCH. С. 95–97 . ISBN 978-3-527-29284-4 .
- ^ Per Lindsley et al., См. Следующие окислительные системы, как правило, включающие диоксиген, случайный или иным образом, включают в себя азобизизобиронитрил, Ag 2 O, M (ii) Salen Systems (M = Co, Mn, Fe), синглет -кислород (Hν, Rose Rose Systems Бенгалия), Дибензоил Пероксид и IPH (OAC) 2 .
- ^ CW Lindsley, LK Chan, BC Goess, R. Joseph & Md Shair, 2001, Сплошфазный биомиметический синтез карпаноноподобных молекул, J. Am. Химический Соц 122 , 422–423.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Baxendale, IR; Ли, А.-Л.; Лей, SVJ Chem. Soc., Perkin Trans. 1 2002, 1850–1857.
- Goess, BC; Hannoush, RN; Чан, LK; Kirchhausen, T.; Shair, Mdj Am. Химический Соц 2006, 128, 5391–5403.
- Дэниелс, Рн; Fadeyi, оо; Линдсли, CW Org. Летал 2008, 10, 4097–4100.