Synthesis of avenaciolide and new aromatic analogues and their activity against phytopathogenic fungi

O avenaciolídeo, (1R,5R,6R)-4-metilideno-6-octil-2,7- dioxabiciclo[3.3.0]-octano- 3,8-diona, é uma bis-γ-lactona natural isolada de culturas de A. avenaceus e apresenta atividade antifúngica. Este trabalho, descreve a síntese do avenaciolídeo e de análogos sintéticos inéditos (1R,5R,6R)-6-(2-ariletil)-4-metilideno- 2,7-dioxabiciclo[3.3.0]octano-3,8-dionas, sendo os grupos arila: 2- metilfenila e 3-metilfenila. Utilizou-se como material de partida a D-glicose, numa rota sintética envolvendo 12 etapas. Foram preparados 27 compostos, sendo 14 inéditos, que foram caracterizados por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear, análises elementares e espectrometria de massas. As bis-γ-lactonas sintetizadas e o análogo com o grupo 4-metilfenila tiveram sua atividade antifúngica testada contra Aspergillus flavus, Colletotrichum gloeosporioides e Fusarium solani. Ensaios biológicos de difusão em disco e testes pelo método Poisoned food foram realizados. Todos os compostos foram ativos contra os três fungos, sendo o avenaciolídeo o mais ativo. O análogo aromático com substituinte metila na posição orto apresentou inibição maior do que aquele com substituinte na posição meta, e este por sua vez foi mais ativo que o composto com substituinte em para, sendo este resultado semelhante para os três fungos testados indicando que a cadeia lateral ligada ao C6 da bis-γ-lactona apresenta um papel importante na atividade antifúngica, modulando a intensidade da atividade. Os compostos sintetizados foram mais ativos contra C. gloeosporioides e menos ativos contra F. solani, apresentando atividade intermediária contra A. flavus. Concluiu-se que a cadeia lateral interfere na atividade das bis-γ-lactonas e que o avenaciolídeo tem potencial como agroquímico.Avenaciolide, (1R,5R,6R)-4-methylidene-6-octil-2,7- dioxabicyclo[3.3.0]-octan-3,8-dione, is a natural bis-γ-lactone isolated from cultures of A. avenaceus and possess antifungal activity. This dissertation describes the synthesis of avenaciolide and new synthetic analogues (1R,5R,6R)-6-(2- arylethyl)-4-methylidene-2,7- dioxabicyclo[3.3.0]octan-3,8-diones, with the aryl groups: 2-methylphenyl and 3-methylphenyl. D-glucose was used as starting material. Twenty-seven compounds were prepared and 14 of them are unpublished. The new compounds were characterized by infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopies, elemental analysis and mass spectrometry. The compounds synthesized and the analogue with group 4- methylphenyl had their antifungal activity tested against Aspergillus flavus, Colletotrichum gloeosporioides and Fusarium solani. Biological assays were performed using the disk diffusion and Poisoned food methods. All compounds were active against these fungi, and the avenaciolide was the most active. The aromatic analogue with methyl substituent in the orto position showed greater inhibition than that with the substituent in meta, which was more active than the compound with the substituent in para position. These results were observed for the three fungi tested indicating that the side chain attached to C6 of bis-γ-lactone has an important role in the antifungal activity, modulating the intensity of the activity. The compounds were more active against C. gloeosporioides and less against F. solani, showing intermediate activity against A. flavus. It was concluded, therefore, that the side chain interferes in the activity of these bis-γ-lactones and that the avenaciolide has potential as agrochemical.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerai