Application of the diastereoselective ring rearrangement metathesis within the synthesis of 2,6-disubstituted piperidin derivatives

Die in der Arbeit gezeigten Beispiele untermauern das große Potential der diastereoselektiven Ringumlagerungsmetathese (dRRM) als Methode zum Aufbau hochsubstituierter chiraler Piperidinderivate. Die dRRM wurde als Schlüsselschritt in der Totalsynthese von 2,6-disubstituierten Piperidinen, wie der für Aspertin D postulierten Struktur 27, eingesetzt. Dabei konnte der Aufbau des N-verbrückten Metathese-Vorläufers über eine Pd-vermittelte Kupplung realisiert werden. Durch die Modifikation des Substrats konnte die erreichte Ausbeute von bisher 34% auf 58% optimiert werden. In der anschließenden Ringumlagerungsmetathese unter Desymmetrisierung der prochiralen Cyclopentenyl-Einheit wurde das Produkt 28 mit einem ausgezeichneten Diastereomerenverhältnis von 11:1 erhalten. Das Stereozentrum an 2´-Position wurde ausgehend von Aldehyd 30 in einer asymmetrischen Allylierung durch die Umsetzung mit dem von Duthaler entwickelten chiralen Titan-Reagenz (S,S)-53 aufgebaut. Anschließende Reduktion der Doppelbindungen und Entfernung der Schutzgruppen setzte das Produkt 27 frei. Durch den Vergleich der spektroskopischen Daten stellte sich heraus, dass es sich nicht um die Struktur des Naturstoffs handelt, woraufhin die Verbindung 61 als neue Zielstruktur vorgeschlagen und synthetisiert wurde. Schlüsselschritt war erneut die asymmetrische Allylierung nach Duthaler, die einen effizienten Zugang zum sekundären Alkohol aus Aldehyd 63 erlaubte. Doch auch dieses Isomer 61 ist mit dem isolierten Naturstoff nicht identisch. Des Weiteren wurden die für Aspertin A postulierte Struktur 67 und das mit den Aspertinen strukturell eng verwandte Alkaloid Andrachcin (24) als Syntheseziele bearbeitet. Ausgehend von einer Zwischenstufe der vorhergehenden Synthese wurde 67 durch eine chemoselektive Hydrierung nach einem Protokoll von Noyori und anschließende Spaltung der Schutzgruppen erhalten; der Vergleich der spektroskopischen Daten mit denen des isolierten Naturstoffs lieferte keine Übereinstimmung. Die darauffolgende Methylierung lieferte das Rohprodukt, das durch den Vergleich der analytischen Daten eindeutig als der Naturstoff Andrachcin (24) identifiziert werden konnte. Eine Isolierung des Produkts konnte nicht realisiert werden, da es sich während der Aufreinigung zersetzte. Die hier durchgeführte Synthese stellt die erste Totalsynthese von Andrachcin (24) dar.In this work the great potential of the diastereoselective ring rearrangement metathesis is demonstrated in the formation of highly substituted chiral piperidine derivatives. This method was developed in our group and used within this work as a keystep in the total syntheses of 2,6-disubstituted piperidine derivatives, such as andrachcine and isomeres of aspertine D. Additional keysteps were the generation of the metathesis precurser via a Tsuji-Trost reaction, asymmetric allylation reactions using a protocol of the group of Duthaler and a chemoselective hydrogenation reaction via a protocol of Noyori