Synthesis of cis-fused pyranopyran and pyranopyridine templates by ring rearrangement metathesis and total synthesis of lepadin B, F and G by a tandem en-yne-en ring closing metathesis

Im ersten Teil dieser Arbeit wurde eine racemische Synthese hoch funktionalisierter Pyrano[3,2-b]pyrane und Pyrano[3,2-b]pyridine mittels Ringumlagerungsmetathese substituierter Tropan-Derivate beschrieben. Oxa- sowie Aza-Tropangerüste konnten im Multigramm-Maßstab mittels [4+3] Cycloaddition aus preiswerten Substraten aufgebaut werden. Es wurde gezeigt, dass diese Verbindungen vielfältige Substitutionsmöglichkeiten bieten. Als konkrete Beispiele konnten Allylether- und Propargylether-Seitenketten über eine stereoselektive Hydroxylierung und anschließender Alkylierung eingeführt werden. Ringumlagerungsmetathese führte zu Pyranopyran/-pyridin Strukturen, welche mittels Kreuzmetathese und stereoselektiver Dihydroxylierung weiter funktionalisiert wurden. Die Anwendbarkeit der synthetisierten Template konnte mittels Schutzgruppenabspaltung und selektiver Veresterung einzelner funktioneller Gruppen demonstriert werden. Die in dieser Arbeit hergestellten Template wurden der Pharmaindustrie zur Wirkstoffentwicklung zur Verfügung gestellt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die erste Totalsynthese der Lepadine F und G und die Synthese von Lepadin B beschrieben. Die drei Komponenten Kupplung zwischen cis-4-Hexenal, geschütztem Propargylalkohol und geschütztem L-Alanin ergab diastereomere Propargylamine, welche nach Reduktion mit LiAlH4 chromatographisch getrennt werden konnten und als Ausgangsmaterial für jeweils die Synthese der Lepadine F und G bzw. der Synthese von Lepadin B verwendet wurden. Über weitere Swern-Oxidation und Vinyl-Grignard Addition wurden Allylalkohole dargestellt, die mittels Tandem En-In-En Ringschlussmetathese in Hexahydroquinoline überführt werden konnten. Gezielte Transformation einiger Stereozentren und stereoselektive Hydrierung resultierten in den Decahydroquinolin-Grundgerüsten der Naturstoffe, welche nach weiterer Einführung von Seitenketten vollständig synthetisiert werden konnten. Vergleich der spektroskopischen Daten und Drehwerte identifizierten das dargestellte (+)-Lepadin F und (-)-Lepadin G als Enantiomere des Naturstoffes. Die absolute Konfiguration der Naturstoffe konnte somit vollständig aufgeklärt werden. (-)-Lepadin B wurde in seiner natürlichen Konfiguration hergestellt. Zusammenfassend konnten (+)-Lepadin F und (-)-Lepadin G über 19 Stufen in 2 % Gesamtausbeute und (-)-Lepadin B über 13 Stufen in 1 % Gesamtausbeute dargestellt werden.The first chapter describes a short, multigram scale synthesis of two novel high functionalised templates. The key steps of the synthesis are ring rearrangement metathesis of strained tropane-derivatives into cis-fused pyrano[3,2-b]pyrans and pyrano[3,2-b]pyridines and subsequent functionalisation via cross metathesis and stereoselective dihydroxylation. In the second chapter the first total synthesis of the decahydroquinoline-alkaloids lepadin B, F and G is described. As key steps the decahydroquinoline-skeleton has been synthesised by utilizing a tandem en-yne-en ring closing metathesis of an acyclic precursor followed by a stereoselective hydrogenation of the resulting diene moiety. The selectivity of these two steps was achieved by a well-directed hydroxyl protection strategy. The synthesised compounds could be determined as enantiomers of natural lepadin F and G, consequently the absolute configuration of the natural compounds could be assigned. Lepadin B was synthesised in its natural form