Norges miljø- og biovitenskapelige universitet Fakultet for veterinærmedisin og biovitenskap Institutt for kjemi, bioteknologi og matvitenskap

Transkript

1 Norges miljø- og biovitenskapelige universitet Fakultet for veterinærmedisin og biovitenskap Institutt for kjemi, bioteknologi og matvitenskap Masteroppgave stp SYNTESE AV INTERMEDIATER FR TTALSYNTESEN AV MUCSIN G DICTYSPHAERIN SYNTHESIS F INTERMEDIATES FR THE TTAL SYNTHESIS F MUCSIN AND DICTYSPHAERIN Mohammed Abdul Abi

2 SYNTESE&AV&INTERMEDIATER&FR&TTALSYNTESEN&AV&MUCSIN&G& DICTYSPHAERIN& SYNTHESIS&F&INTERMEDIATES&FR&THE&TTAL&SYNTHESIS&F&MUCSIN&AND& DICTYSPHAERIN I

3 Forord% DetpraktiskearbeidetveddenneoppgavenharblittutførtvedkjemiavdelingenpåIKBM% ved$norges$miljø:og#biovitenskapelige#universitetet#(nmbu)#i#ås.# AlltakkoglovprisningtilGud,denbarmhjertigesomhargittmegmulighetentilåavslutte studietiden. JegviltakkeprofessorYngveStenstrømfordengodeveiledningenunderarbeidetogsom harinspirertmininteresseforkjemi.itilleggviljegtakkedoktorgradsstipendiatene HarrisonGallantree:SmithogSimenAntonsenforgodveiledningogtålmodighetunderden stressendetidenpålaben. TakktillabingeniørAnneGravdahlforbestillingavkjemikaler. Takk til medstudenter og alle andre på laboratoriet som har bidratttiletmegetgodt arbeidsmiljø. Tilsluttviljegtakkefamilieogvenner. Ås,15/52015 MohammedAbdulAbi II

4 Grafisk%sammendrag% Zn, Cl 3 CCCl Diazometan Zn, CH 3 CH ultralydbad, 70 0 C Cl 0 0 C 70 0 C Cl Cl 15 37% 16 56% Cl 86% CH 3 CH 3 CH 3 NaH NaBH 4 0 o C H PCl 3 Δ Ph % % % 46 + HN nbuli DIBAL Ph H 86 % Heksan H CH 3 DMP + N DCM 62 % H H CH 3 n Bu 2 CuCNLi 2 P CH % CuTCH3 nbuli NaHMDS (R)-tol-BINAP TMSCl H H 3 C P H 3 C + CH 3-78, 0 o C CH % Skjema1:Visersammendragavoppnåddresultatidenneoppgaven. III

5 Sammendrag% Måletmeddenneoppgavenvaråsyntetisereendelmellomprodukterfortotalsynteseneav dictyosphaerin(12)ogmucosin(13)somertoprostaglandin:lignendenaturprodukter isolertfrahhv.ensvampogenmarinalge.strategienforarbeidetbledeltinnitodeler, hvordenførsttokforsegsyntesenavgrunnstrukturenavmålmolekylene(1r*,6s*): bisyklo[4.3.0]non:3:en:8:on14.somstartmaterialebledetbrukt1,4:sykloheksadien15 viaen[2+2]sykloaddisjonsreaksjonmeddiklorketenfratrikloracetylkloridogdettega 8,8:diklorbisyklo[4.2.0]okt:3:en:7:on16.Denneblevidereekspandertmeddiazometantil 42somviderebledeklorertmedsink.Dettegaønsketprodukt14. Denandredelentokforsegalkyleringenavα:posisjonentilketon14&ogderetteralkylering avβ:posisjonentil48.forsøkmedreaksjonmellom14&ogbuliithfmedbis:[(r):1: fenyletyl]aminhydrogenkloridsomkatalysatorgaikkeønsketforbindelse.ensuspensjon avnahidimetylkarbonatga45.dennebleredusertmednabh4imetanoltilalkoholen46.& Aldehydet&48blelagetitotrinnvedførståredusere46tilalkoholen47medDIBALi heksanogderetteroksideredennetil48vedåbenytteenløsningavpyridinogdmp. Forsøketpååalkylereforbindelse48iβ:posisjonenhvorenblandingavBuLi,CuTCogR: tolbinapbletilsatttilforbindelsen48ogtmscl.uheldigvisgikkikkedennereaksjonen. Dermedbledetprøvdenannenmetodehvorforbindelse48bletilsatttilenløsningavBuLi ogcucn.dennemetodengatodiastereomererav49.deretterbledetforsøktåsyntetisere sidekjedentil51. DetførsteforsøketpåålagesidekjedenbleutførtvedåtilsetteBuLitilenløsningav metyltrifenylfosfoniumbromidithfogglutarsyremonometylesterklorid.dettegametyl 5:oxo:6:(trifenyl:[5:fosfanyliden])heksanat50.&Ettersyntesenavforbindelse50vardet klartforåsettepådennekjedentilforbindelse49vedenwittigreaksjon.forbindelse49 bletilsatttilensuspensjonavforbindelse50itoluen.dennemetodengaikkeønsket produkt. Dermedbledetsatsetpåenannenmetodeforålagesidekjeden.Enreaksjonbasertpå Horner:Wadsworth:Emmons(HWE)reaksjonmellomaldehyd49og53gadaetα,β: umettetketon54.påfølgendereduksjonvilgimucosinmetylester. IV

6 Abstract% Theaimofthisstudywastosynthesizesomeintermediatesforthetotalsynthesisof mucosinanddictyosphaerin,whicharetwoprostaglandin:likenaturalproductsisolated fromaspongeandamarinealgaerespectively. Thestrategyforthesynthesiswasdividedintotwoparts,thefirstdealtwiththesynthesis ofthebasicstructureofthetargetmolecules(1r*,6s*):bicyclo[4.3.0]non:3:en:8:one14. Thestartingmaterialusedwas1,4:cyclohexadiene15viaa[2+2]cycloadditionwithan intermediatedichloroketenefromtrichloroacetylchloridewhichformed8,8: dichlorobicyclo[4.2.0]oct:3:en:7:one16.thiswasfurtherexpandedwithdiazomethaneto the[4.3.0]compoundof42,whichwasfurtherdechlorinatedwithzinc.thisgavethe desiredproduct14. Thesecondpartdealtwiththealkylationoftheα:positionoftheketone14andthen alkylatingtheβ:positionto48forfurtherworktowardsmucosin/dictyosphaerin.trials withthereactionbetween14andbuliwithbis:[(r):1:phenylethyl]aminehydrogen chlorideasacatalystwhichdidnotgivethedesiredcompound.nahindimethylcarbonate gavethedesiredproduct45.thiswasreducedwithnabh4inmethanoltothealcohol46. Thealdehyde48&wasmadeintwostepsbyfirstreducing46&tothealcohol&47withDIBAL andthenoxidationto48byusingasolutionofpyridineanddmp.theattempted stereoselectivealkylationofcompound&48intheβ:positionwithasolutionbuli,cutcand R:tolBINAPwasaddedtocompound48andTMSCl.Unfortunately,thisreactiondidnot work.thus,itanothermethodwastriedinwhichcompound48wasaddedtoasolutionof ofbuliandcucn.thismethodgavetwodiastereomersof49.then,attemptsweremade tosynthesizesidechainto51.& ThefirstattempttomakethesidechainwasperformedbyaddingBuLitoa methyltriphenylphosphoniumbromideandglutaricacidmonomethylesterchloride.this gavemethyl5:oxo:6:(triphenyl:[5:phosphanylidene])hexanate50.aftersynthesisof compound50wascomplete,insertionofthischainontocompound49wasundertakenvia awittigreaction.compound49wasaddedtoasuspensionofcompound50intoluene. Thismethoddidnotgivethedesiredproduct. Thus,focusonanothermethodwasemployedtocreatethesidechain.Areactionbasedon Horner:Wadsworth:Emmons(HWE)reactionbetweenaldehyde49and53gaveaα,β: unsaturatedketone54.subsequentreductionwillhopefullyprovidemucosinester. V

7 Forkortelser ATP Adenosinetreephosphate BuLi Butyllitium CuTC Copper(I):thiophene:2:carboxylate & DHA dokosaheksansyre EPA eicosapentansyre NaHMDS Natriumbis(trimetylsilyl)amid NVSCCs N:typevoltagesensitivecalciumchannels pre:nda NewDrugApplication rt romtemperatur R:tolBINAP (R):(+):2,2:Bis(di:p:tolylphosphino):1,1:binaphthyl THF Tetrahydrofuran TLC Thin:layerchromatography VI

8 % Innholdsfortegnelse% FRRD& GRAFISK&SAMMENDRAG& SAMMENDRAG& II III IV ABSTRACT& V FRKRTELSER& VI INNHLDSFRTEGNELSE& 1.1 INNLEDNING& Naturprodukter Totalsyntese Marinenaturprodukter Fettogfettsyrer ProstaglandinerogEikosanoider MÅLMLEKYL& Dictyosphaerin Mucosin BAKGRUNN& Keten RingekspansjonvedbrukavDiazometan SynteseavalkenervedWittigogHorner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaksjonen Michaeladdisjon Ultralyd Fundamentaleaspekter Laboratorieutstyr RESULTATER&G&DISKUSJN& Syntesemot(1R*,6S*):bisyklo[4.3.0]non:3:en:8:on Syntesemotmucosinogdictyosphaerin Viderearbeid KNKLUSJN& EKSPERIMENTELT& Synteseav8,8:diklorbisyklo[4.2.0]okt:3:en:7:on Synteseav1:metyl:1:nitrourea Synteseav9,9:diklorbisyklo[4.3.0]non:3:en:8:on Synteseav(1R*,6S*):bisyklo[4.3.0]non:3:en:8:on(3aR,7aS):3a,7a:dimetyl:1,3,3a,4,7,7a: heksahydro:2h:inden:2:on Forsøkpåsynteseavmetyl(1R,3aS,7aR):3a,7a:dimetyl:2:oks:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro: 1H:indene:1:karboxylat 42 VII VII

9 Synteseavmetyl(1R,3aS,7aR):3a,7a:dimetyl:2:oks:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro:1H:indene: 1:karboxylat Synteseavmetyl(1R,3aR,7aR):2:hydroksy:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro:1H:indene:1: karboxylat Synteseavmetyl(3aS,7aS):3a,4,7,7a:tetrahydro:1H:indene:3:karboxylat Synteseav((3aS,7aS):3a,4,7,7a:tetrahydro:1H:inden:3:yl)metanol Synteseav(3aS,7aS):3a,4,7,7a:tetrahydro:1H:indene:3:karbaldehyde Forsøkpåsynteseav(1S,2R,3aS,7aS):2:butyl:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro:1H:indene:1: karbaldehyd Synteseav(1S,2R,3aS,7aS):2:butyl:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro:1H:indene:1:karbaldehyd Synteseavmetyl:5:oxo:6:(trifenyl:# 5 :fosfanyliden)hexanat Forsøkpåsynteseavmethyl(E):7:((2R,3aS,7aS):2:butyl:2,3,3a,4,7,7a:hexahydro:1H: inden:1:yl):5:oxohept:6:enate Synteseavmetyl:6:klor:5:oksoheksanat SynteseavSynteseavmetyl:6:jodid:5:oksoheksanat Synteseavmetyl:6:(dimetoksyfosforyl):5:oksoheksanat Synteseavmetyl:6:jodid:5:oksoheksanat Synteseavmetyl(E):7:((1R,2R,3aS,7aS):2:butyl:2,3,3a,4,7,7a:heksahydro:1H:inden:1: yl):5:okshept:6:enoat LISTE&VER&MLEKYLER&I&SYNTESEN& 81 REFERANSER& 84 VIII

10 1.1 Innledning% Måletmedoppgaven. Måletmeddenneoppgavenvaråsyntetisereendelmellomprodukterfortotalsynteseneav dictyosphaerin(12)ogmucosin(13)angittiavsnitt1.2og førstdelmålvaråfåtil eneffektivprosessforålagedetbisykliskegrunnskjelletet14(figur6).andredelmålvarå innføretosubstituenterpå14slikatdetomålmolekylene,dictyosphaerin(12)ogmucosin (13),kunnelagesfradisse Naturprodukter Naturproduktkjemikanordretttolkessomatdetomfatterallkjemipåaltmanfinneri naturen.ipraksisdefineresdetlikevelhellersomkjemientilorganiskemolekylerogda oftesttildemedrelativtlavmolekylvekt.naturproduktkjemiomfatterdaalleorganiske molekylersomfinnesialletypelevendeorganismersomplanter,dyr,insekter,marine organismerogmikroorganismer. 1a Dissemetabolitteneinkludererbl.a.alkaloider, flavonoider,terpenoider,glykosider,aminosyrer,proteiner,karbohydraterosv.noen forfatterevilinkluderebiopolymerersompolysakkarider,proteinerognukleinsyrersom naturprodukter,mensandreserpådisseseparat.brukavnaturprodukterfinnesoveralti samfunnetogvariererframedisinskepreaparatetilsøtningsstofferogpigmenter. 1a Forskjelligeorganismerharvarierendekapasitettilåkunnesyntetisereogtransformere disseforbindelsene.tiltrossformegetvarierendeegenskapervedlevendeorganismerer veieneforgenerellmodifiseringogsyntetiseringavdissehovedgruppeneavnaturstoffer funnettilåværehovedsakeligdensammeforalleorganismerdogmednoenmindre variasjoner. 2 Disseprosessenedemonstrererfundamentaleprosesserialtlevendematerie ogbetegnessomprimærmetabolismemensproduktenekallesprimæremetabolitter.i motsetningtildissefinnesdetogsåandreområderavmetabolismensomtarsegav forbindelsersomkanhaenbegrensetfordelinginaturen.slikekomponenterkallesfor sekundæremetabolittersomnoenfåspesifikkeorganismerellergrupperavorganismer harervervetsegogsomeretuttrykkforindividualitetentilarten. 2 Sekundære metabolitteruttrykkesikkenødvendigvisunderalleforholdogisværtmangetilfellerer funksjonentildisseforbindelsenesamtderesnyttefororganismenennåikkekjent. 2.Deter dennedelenavdensekundæremetabolismensomeravinteressefordidesørgerfor mestepartenavfarmakologiskeaktivenaturprodukter. 2 1

11 Totalsyntese Totalsynteseerdenkjemiskesynteseavetmolekylvanligvisetnaturligproduktfrarelativt enkleutgangsmaterialer.detendeligemåletfororganisksynteseeråsettesammenengitt organiskforbindelse(målmolekyl)fraletttilgjengeligestartmaterialeogreagenserpåden mesteffektivemåten. 3b rganisksynteseharlanghistoriesomkansporestilbaketil antikken,mensomvitenskaperorganisksynteserelativtungogdensbegynnelsestartet medwöhler somsyntetiserteurea.dennesyntesenbleetterfulgtavandresynteser someddiksyreavkolbei ogmangeflere. 6,7 Detvarimidlertidførstetter2. verdenskrigatorganisksynteseogtotalsynteseavnaturproduktervokstesomdisiplin. 3b Motivasjonenforsyntetiskkjemikanværeforeksempelstrukturoppklaring,kartleggingav kjemiskereaksjoner,framstillingellermodifiseringavenforbindelse,synteseav forbindelsersomellerserlitetilgjengeligeellerbaretilgjengeligeismåmengder,syntese avanalogeravnaturprodukterosv. 8 Ettypiskeksempelpåetmedisinsknyttignaturproduktmedbegrensettilgjengeligheter paclitaxel(taxol).forbindelsenfinnesienartavbarlind(taxusbrevifolia)somfinnesisør: Stillehavetogbleisolerti1971.Senerefantmanatdenerenmitotiskinhibitorsomkan brukesibehandlingenavbrystkreft. 2d Sidendenfinnesisværtsmåmengderibarkenpå dennebarlinden,erdetumuligådekkeetterspørselenvedisoleringfradettetreetealene. 9 Fleregrupperavkjemikereharderforsettpådetteproblemetogharutvikletsynteserav taxol. 10:15 2

12 Marinenaturprodukter Planetenvårerdekketmedca.75%vannogmanantaridagatrundt15%avverdensarter leverihavet. 1b Dissemarineorganismenespillerenviktigrolleidetmarineøkosystemet. Mangeavdesæregneforholdeneidettemiljøet(høyttrykk,høytsaltinnhold,underskudd avoksygenoglys)resultererienhardkampfortilværelsenblantdeforskjellige organismene. 1b Foråkunneoverleveunderslikerøffeøkologiskmiljøerproduserermarine organismersekundæremetabolitterhvormangeharunikestrukturer.disseharvistsegi mangetilfelleråhaspesiellebiologiskeegenskaperf.eks.noesomerspesieltinteressant innenterapeutika.dettehargittøktinteressemarinbioprospekteringblantbåde kjemikere,biologerogfarmakologer. Iløpetavdesiste20åreneharnaturstoffkjemikereframangeforskjelligelandinnledet samarbeidesominvolvererbådeakademiaogindustri.detteharresultertiflere interessantefunn. 16 EnanalyseutførtavKongogmedarbeiderevisteatmarine naturproduktereroverlegneiformavkjemisknyhetsammenlignetmedterrestriske naturprodukter. 17 SammenligningavmolekylstrukturerrapportertiDictionaryofNatural Productsvisteat71%utelukkendevaridentifiserthosmarineorganismer.Itilleggviste marineorganismerhøyereandelavsignifikantebio:aktiveforbindelsersammenlignetmed landbaserteorganismer.foreksempelharnationalcancerinstituteiusaforpre:kliniske cytotoksiskbehandlingviste1%avdetestedemarineprøveneanti:tumorpotensiale sammenlignetmedkun0,1%fraterrestriskeorganismer. 18,19 Naturprodukter,spesieltdefralandbaserteplanterogmikrober,harlengevært tradisjonellekildertillegemiddelforbindelser. 20 Interessenformarinenaturprodukthar værthemmetavmangelfullutviklingiteknologi,hovedsakeligdykkerutstyrfor prøveopptaking.på1950:talletfikkimidlertidkonseptetøktoppmerksomhet. 20 I begynnelsenav1951publisertewernerbergmanntrerapporter 21:23 avuvanligarabino: ogribo:pentosylnukleosidfraensvamputenforflorida,usa.denneforbindelsenledettil utviklingenavetderivatavvidarabin(ara:a,1)ogcytarabin(ara:c,2)(figur1)somerto nukleosidermedsignifikanteanti:kreftegenskaperogharværtikliniskbrukifleretiår. 20 NH 2 NH 2 N N N N N N H H H 1 H & H 2 H Figur&1:&Viser&strukturen&til&vidarabine&(araTA,&1)&og&cytarabin&(araTC,&2).& 3

13 DetførstelegemidletframarintmiljøsomblegodkjentiUSA2004varziconotide(ω: conotoxinmviia) someretpeptidisolertfradentropiskkjeglesneglenundernavnet Prialt.Detbrukesforåbehandlekronisksmerteriforbindelsemedryggmargskader. Ziconotideerca.1000gangermerpotentennmorfinogdetutviklesikkeavhengighetslik mankjennerfraopiat:baserteterapier. 19 4

14 Fettogfettsyrer Hoveddelenavlipideneicellenefinnesicelleveggene. 24 Funksjonenetillipidenesom vitaminer,isolasjon,energilagring,inngåricellemembranensomfosfolipidersamtatde utgjørenstorklasseavsteroidhormonerogerviktigemetabolittersomf.eks prostaglandiner. 24 Detenklestelipideterfettsyrersomerbyggesteinenetilmangeavdemerkomplekse lipidene.fettsyrenekanframstillesfraanimalskfett,vegetabilskfett,oljerellervoks. Dissefettsyrenefinneshovedsakeligsomtriglyserider(estereavglyserologfettsyrer). Triglyseridetkallesforenkeltnåralledetrefettsyreneeridentiske,mensdetkalles blandetnårminsttoavfettsyreneerforskjellige.naturligefettogoljerbestårhovedsakelig avblandedetriglyserider. 2,24 Naturligefettsyrerkaninneholdefra4til30karbonatomer,mendetvanligsteer16eller 18karbonatomer. 2b,24 Deresstrukturerenhydrofilkarboksylsyregruppebundettilenden avenlanghydrokarbonkjedesomf.eks.sliksomvistifigur2.hydrokarbonkjedener normaltlineærogkanværemettetellerumettet.antallkarbonatomereretpartall.dersom deterfleredobbeltbindingerifettsyreneerdissenormaltikkekonjugerte.detvanligsteer attodobbeltbindingereradskiltavénch2:gruppe.selvomhydrokarbonkjedenerlineære ideflestefettsyrer,såerdetogsåeksemplerpåforgreningerellersykliskestrukturer. 24 Deterkunsværtsmåmengderavfriefettsyreriorganismene.Detvanligeeratderbundet oppitriglyserider,fosfolipideretc. 24 Storegrupperavfettsyrenebetegnessomω:3,ω:6,ω:9osv.(ellerandregangermedn:3, n:6,n:9)hvortalletangirantallkarbonatomerfraterminustildobbeltbindingen. Dobbeltbindingiposisjon9ervanlig,mendenkanogsåforekommeiandreposisjoneri kjeden,ogidagligtaleerspesieltω:3fettsyreneblittkjent. 2,24 Ialletilfellerer stereokjemienavdobbeltbindingenzsommedførerintroduksjonaven bue ialkylkjeden. Typiskfettsyrerifiskeoljerharenhøygradavumettethetogsamtidiglengrekjedelengde, f.eks.eikosapentansyre(epa)(22:5)ogdokosaheksansyre(dha)(22:6)itran.defleste eukaryoteorganismerharetδ 9 desaturaseenzymsomintrodusererenz dobbeltbindingienmettetfettsyre.posisjonenforytterliggereavmetningerveldigmye avhengigavorganismen. 2,24 Linolsyreogα:linolensyrerefererestilsomessensielle fettsyrersidendisseogderesmetabolittermåtilføresgjennomdiettenogerhelt nødvendigfornormalgodhelseformennesker. 2,24 C 2 H 3 Figur&2:&Viser&strukturen&av&oljesyre.& 5

15 ProstaglandinerogEikosanoider ProstaglandinererengruppeavmodifiserteC20fettsyrerførstisolertframenneskesæd.De dannesiprostatakjertelen. 2c Deternåkjentatdeogsåfinnesianimalskvev,menbarei småmengder.deharenrekkefarmakologiskevirkningerpåmenneskerogdyr. 2c Deer aktivevedlave,hormon:liknendekonsentrasjonerogkanregulereblodtrykk, konsentrasjonavglattmuskulatur,gastrisksekresjonogblodpateaggregering,itilleggtilat deersværtviktigforsvangerskapogpubertetsutvikling. 2c Derespotensialeforbruksom legemiddelerstor,mendetharvistsegåværevanskeligåskilledeulikebiologiske aktivitetertilindividuelleforbindelser. DetgrunnleggendeprostaglandingskjelettetbeståravC20fettsyresominneholderen syklopentanringmedenc7sidekjedemedkarboksylfunksjonogenc8sidekjedemed metylende(skjema2).dissetreutvalgteprostaglandinene(7,&8&og&9)biosyntetiseresfra treessensiellefettsyrer,dihomo:γ:linolensyre(4),arakidonsyre(5)ogeikosapentansyre (6)somgirhenholdsvisprostaglandinerav1,2og3seriensomgirliknendestrukturer, menmedforskjelligegradavumettethetidetosidekjedene. 2c C 2 H C 2 H C 2 H C 2 H C 2 H C 2 H H 7 H H 8 H H 9 H PGE 1 PGE 2 PGE 3 Skjema&2:&Viser&oversikt&over&noen&utvalgte&prostaglandiner&og&deres&forløpere. 2 & Detgrunnleggendeskjelletavprostaglandinerbetegnessomprostansyreogderes derivateravdettekalleskollektivtforprostanoider.uttrykketeikosanoiderbrukesogsåfor åomfatteprostaglandiner,tromboksaner(10)ogleukotriener(11)(sefigur3)somalleer C20fettsyrer(eikosansyrer). 2c 6

16 H H C 2 H 11 H C 2 H H 10 H Figur&3:&Viser&strukturen&til&tromboksan&(TXA2,&10)&og&&leukitrien&(LTA4,&11). 2 7

17 % 1.2 Målmolekyl% Dictyosphaerin Dictyosphaerin12&(Figur4)eretbisyklisklipidisolertfragrønnalgenDictyosphaeria sericea. 25 D.serviceafinnesisørligeAustralskefarvannogrepresentererdeneneste tempererteartenavenellerstropiskeslekt.algenkanblifunnetsomsmå(1:3cm)disk: liknendestrukturiområdermedhøybølgeaktivitet. 25 Historisksettharnaturproduktkjemi avmarinechlorophytaværtkjennetegnetvedterpenoidmetabolitterinkorporertmedunik diacetoxybutadien:funksjonalitet. 26 Mangeavdissemetabolitteneharvistsegåhapotente antibeitendeegenskaper,antageliggjennomhydrolyseavdiacetoxybutadien funksjonalitetensomgiretbiologiskaktiv1,4:dialdehyddelsomminnermeromterpenoid antibeitendepolygodial C 2 H H Figur&4:&Viser&strukturen&av&dictyosphaerin&(C22) 8

18 Mucosin Eikosanoidermedrelatertefettsyrereravgrunnleggendebetydningforlikevektenav normalfysiologiavpattedyr:systemer. 28 verraskendeermarineorganismer ekstraordinærekildertiluvanligeeikosanoid:liknendeforbindelser 29 somhovedsakelig isoleresfraalger 30,menogsåfravirvelløsedyr. 31 Mangeeikosanoiderharblittfunnetisvamperutenatderesbiokjemiellerøkologiske rollerennåkjent. 28 Detteinkluderermucosin(13)&(Figur5).Ensynteseavenantiomerentil naturprodukteterpublisertforetparårsiden. 32 Deninneholdersomdictyosphaerin, bisyklo[4.3.0]nonan:skjelettetsomendelstruktur14(figur6).mucosin(13)&harblitt funnethosnoenarteravrenieramucosafraområderimiddelhavet(spania,frankrikeog Italia). 28 Pågrunnavstrukturellelikhetermellomdictyosphaerin(12)ogmucosin(13)&vilsyntese avmucosin(13)kunnebrukestilåforutsinoeomsynteseveientildictyosphaerin(12), noesomvilblibruktidenneoppgavensamtforbedringavtidligeresynteseveierfor mucosin(13). C 2 H 1 11 H H 13 Figur&5:&Viser&strukturen&av&mucosin&(13)&(C20).& 14 Figur&6:&Viser&bisyklo[4.3.0]&nonan&skjelettet&(14)&som&finnes&i&både&dictyospaerin& (12)&og&mucosin&(13). & 9

19 1.3 Bakgrunn% Keten KetenenebleførststudertsomenklasseavHermannStaudingertidligiforrigeårhundre. Denførstereaksjonenhanrapportertevarenreaksjonhvordifenylketenblelagetfraα: difenylkloracetylkloridveddekloreringmedsink. 33,34 Forbindelsensombleframstiltfra dennereaksjonenbleenuforventetlukketringsomsenerebleidentifisertsom difenylsyklobutanon. 33 Etterdenneoppdagelsenerdetkommetetstortantall publikasjonermedketenerbådemeddifenyl,dimetyl,diklorogandresubstituenter. 33 De erogsåutgangsmaterialeforenrekkeforskjelligeforbindelseravinteressesamtforløpere forindustriellproduserteddiksyretilantibiotikaogmangeandreforbindelser. 33 Ketenenesreaktiviteterveldigavavhengigavsubstituentenesomsitterpåβ:karbonet. Genereltkanmansihviselektronegativegruppersitterpåβ:karbonetvildetdestabilisere ketenet,menselektrondonerendegruppervilstabiliseredet.dettekanmansevedatf.eks. difenylketenersåpassstabiltatdetkanisoleresoglagresikorttid,mensdiklorketener sværtreaktivtogkanbarelagesinsitu. 33,35 Keten:sykloaddisjonerreaksjonenmellomketenogumettedeforbindelser(15)somgiren forbindelsemedringsystem(16).mesttypisker[2+2]sykloaddisjonsomgirfireringer, [3+2]somgir5ringerog[4+2]somgirseksringer. 36 Fordenneoppgavenerdet[2+2]: sykloaddisjonensomeravinteresse.eksempelpåenslikreaksjonervistiskjema3. Mekanismenfordennereaksjonenerdetdeltemeningeromdernoenhevderat reaksjonenskjerietttrinn( concerted ), 37 mensandremenerdeterento:trinnsreaksjon medetdipolintermediatsomvistiskjema4. 38,39 Mestsannsynligerdetenmellomting mellomdissetoytterpunktene.detteervistantydningsvisifigur7. C Cl Cl 15 Cl 16 Skjema&3:&Alken&som&reagerer&med&diklorketen&for&å&danne&en&4&ring.& Cl Cl 17 Figur&7:&Viser&mellomtilstand&for&reaksjonen&vist&i&Skjema&3. 37 & Cl 10

20 Cl H Cl C C H 2 C CH Cl 2 C 18 Skjema&4:&Viser&mekanismen&for&dipolintermediat.& Diklorketeneterustabilogersværtutsattforpolymeriseringoghastighetenavdenne polymeriseringsprosessenerkonsentrasjonsavhengig.fortynningavketenresultereri langsommerepolymeriseringogmergunstigebetingelserforsykloaddisjon. 40 Cl C H C H C H 11

21 RingekspansjonvedbrukavDiazometan Diazometanreagerermedsykliskeketoner(16)ogsomproduktetenringekspandert keton(14)viaetepoksidbiprodukt(19). 41,42 MekanismenforreaksjonenervistiSkjema5 derdiazometanangriperkarbonylkarbonetogdetdannesetmellomprodukthvor diazometanerbundettilkarbonylkarbonet.tilsluttgjenopprettesketonetvedatnitrogen spaltesavsomnitrogengass. 42 N 2 CH 2 N N H 2 C -N 2 Cl 19 Cl Cl Cl Skjema&5:&Viser&mekanismen&for&ringekspansjon&av&syklisk&keton&(16)&og&som&gir&et& ringekspandert&keton&som&produkt&(14). 42 & Elektroniskefaktorervilkompliseredensteriskefaktoren.Reaksjonenpåvirkesav elektrontiltrekkendegrupperinærhetenavα:karbonettilkarbonylgruppensomførertil favoriseringavepoksidformen,menselektrondonerendegrupperførertilfavoriseringav ketonformen 43,42 Spesieltbledetidenneoppgavenbenyttetklorpåα:karbonettil karbonylgruppenslikatreaksjonshastighetenmotdetringekspanderteproduktetøker samtidigsomdenminkerdannelsenavdettilsvarendespiroepoksidet,someretvanlig biproduktfordennereaksjonen. 44 Cl Cl 12

22 SynteseavalkenervedWittigogHorner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaksjonen EnavdeviktigestemetodeneforsynteseravalkenererWittig:reaksjonen 45,46 somgir mulighetenforfullkontrolloverposisjonenavdobbeltbindingenogtilenvissgradkontroll overstereokjemien. 47 Ylidererforbindelserhvoretkarbanioniskkarbonstårinabostillingtiletatommed positivladning. 48,47,45b Eteksempelpåenslikylid20ervistiFigur8. 49 Fosforforbindelser erbestundersøktpågrunnavderesrelativestabilitetogderesevnetilågenererealkener frakarbonylforbindelser. 48 R R P R H Figur&8:&Viser&strukturen&av&fosforylid. 48 & Fosforyliderharenhistoriesomgårtilbaketil1890:tallet. 48,49,50 Reaktivitetenavyliderble imidlertidførsteutnyttetavwittigover60årsenere.hanfantatfosfoniumsalt22ble generertvedensn2:reaksjonmellomettrialkyl:fosfin21medetalkylhalogenidsomvisti Skjema6. 34,47,45b Dissefosfoniumsaltenereagerermedsterkebasersombutyllitiumoggir dadettilsvarenderesonansstabiliserteylidet(23/24). 34,47,45b H 3 C PPh3 21 I Skjema&6:Viser&dannelsen&av&resonans&stabilisert&Ylid. 34 & Wittigoppdagetogsåatfosforylidene(23)reagerermedaldehyderogketonerogdanner alken27(skjema7). 34 DennereaksjonenkallesidagforWittigolefineringsreaksjon. 51:54, 45b 20 C H base Ph 3 P CH 3 I Ph 3 P CH 2 Ph 3 P CH Ph Ph Ph 3 P Ph 3 P Ph 3 P Ph Ph 3 P CH 2 Ph Ph Ph Ph Ph Skjema&7:&Viser&ylid&som&reagerer&med&aldehyd&eller&keton&og&danner&alkener. 34& 13

23 Horner:Wadsworth:Emmons(HWE)reaksjonenerenmodifiseringavWittig:reaksjonen. Fosfonatanionerersterkenukleofilerogreagererlettmedkarbonylforbindelserunder mildebetingelserogdannerolefinersamtvannløseligefosfatester.etkarakteristisktrekk veddengenerellehwereaksjonenerdendominerendedannelsenavtermodynamisk favorisertetrans:olefiner. 55 IHWEbenyttesstabilisertefosfonatester28.Fosfonatestere kandeprotoneresmedf.eksnatriumhydridtilågienolatanioner(29,&30,31)somreagerer medaldehyderellerketonerforågie:alkenskjema8. 56 Et Et P NaH P P P Et Et Et R R R Et Et Et R Skjema&8:&Fosfonat&ester&brukt&i&HWE&reaksjon&og&deres&resonansstruktur

24 Michaeladdisjon Michael:addisjonen 57,58 erennukleofiladdisjonavetkarbaniontilβ:posisjonentilenα,β: umettetkarbonylforbindelse. 59,60 Andrenukleofilerennkarbonutgjøridagenstorklasse avmichael:addisjonsreaksjoner. 61 ReaksjonsmekanismenvisesiSkjema9hvor32deprotoneresavenbaseogledertil karbanion33somerresonansstabilisertmedelektrontiltrekkendegrupper.strukturen33 til35ertreresonansstrukturerforforbindelse32,altsåenolationer.dennenukleofilen reagerermeddetelektrofilealkenet36&ogdanner37ienkonjugertaddisjonsreaksjon. Forbindelse37plukkeretprotonavbasen(ellerløsemidlet)ogforbindelse38dannesidet sistesteget. 62 H Nu H Nu R R R R R R R R Nu H Nu H R 36 R R R R R R R R 33 Skjema&9:&Viser&mekanismen&for&Michael&addisjons.& 15

25 Ultralyd Anvendelsenavultralydikjemiengirkjemikerenetekstraverktøyforaktiveringvedbruk avrelativtbilligutstyr. 63 Drivkraftenbakbrukenavultralydikjemienerkavitasjon. Kavitasjonkjennetegnesmeddannelsenavgassboblersomderetterkollapserienvæske. Etgenereltkraveratminstenavfaseneireaksjonsblandingenervæske. 63 Anvendelsenav ultralydilaboratoriervarhovedsakeligenmetodeforåinitierereaksjonerogspesieltde somavhengeravaktiveringavmetalliskeellerfastereagenser. 63 Densutviklinghar imidlertidavdekketatdenharlangtbredereanvendelseogatdenpresentererenbetydelig vitenskapeligutfordringåforstådensunderliggendefenomen altsåakustiskkavitasjon. Ultralydharfunnetenstadigstørreanvendelseiorganisksyntesebådefordimetodengir raskere,ogiendeltilfellerogsårenerereaksjoner(færrebiprodukter). 64:68 Førstegangdetblearrangertetinternasjonaltsymposiumvedbrukenavultralydi organisksyntesevari1986iwarwick,storbritannia Fundamentale.aspekter. Ultralyderdefinertsomdenlydenavenfrekvensenndensomdetmenneskeligeørekan responderepå. 63 Detnormalemåleområdetformenneskeligehørselenliggermellom16 Hztil18kHz,mensultralydgenereltansesåliggemellom20kHztil100MHz.Ikjemi benyttesvanligvisenfrekvensområdemellom20til40khzsomervanligesfor laboratorierinstrumenterogsidenakustiskkavitasjonkangenereresgodtoverdisse frekvenserbrukerogsåinyereforskninginnenforultralydkjemietmyebredere frekvensområde. 63 Høyfrekventultralydfrarundt5MHzogoverprodusererikke kavitasjon,mendettebrukesimedisinskbildebehandling. 63 Somalllydenergiforplanterultralydsegviaenrekkekompresjonsbølgerogvakuum indusertavmolekyleneavdetmedietgjennomhvilketdetpasserer. 63 Vedtilstrekkelighøy effektavvakuumkansyklusenoverstigedetiltrekningskreftenetilmolekyleneavvæsken ogkavitasjonsboblervildannes. 63 Disseboblenevilvokseoveretparsykluservedatdetar noendampellergassframediet( rectifieddiffusion )tilenlikevektsstørrelsesomer overensmedfrekvensenavboblensresonanstillydfrekvensavdetsombrukes.det akustiskefeltetsomopplevesavbobleneerikkestabilpågrunnavinterferensfraandre boblersomdannesrundtogsometresultatavdettevildetføretiletvoldsomtkollapsi systemet. 63 Deteridissehulrommenenårboblenekollapsersomgenererenergifor kjemiskeogmekaniskepåvirkningene.detharblittbruktflereteorierforåkunneforklare frigjøringenavenergienvedkavitasjonhvoravdenmestsannsynligeer hotspot tilnærmingen. 63 Hverkavitasjonsboblevirkersomenlokalisertmikroreaktorsomi vandigesystemergenererertemperaturerpåfleretusengraderogtrykkioverkantenav tusenatmosfære. 63 Itilleggtilgenereringenavekstremeforholdinnenforbobleneerdet ogsåstoremekaniskeeffekterprodusertsometresultatavdetshurtigesammenbrudd. 16

26 Disseerogsåavbetydningisynteseroginkluderersværtraskavgassingavkaviterende væske(ivakuumsyklusenvildenydannedeboblenefyllesmedgassogbliutvistfra væsken)ograskkrystallisering Laboratorieutstyr. Uansetthvilkentypekommersieltinstrumentsomblirbruktvilenergiengenereresviaen transdusersomerenenhetsomomdannermekaniskellerelektriskenergitillydenergi. 63 Detfinnestrehovedtyperavultralydtransduseresomanvendesikjemien;væskedrevet, magnetostriktiv(basertpåreduksjonavmetaller)ogpiezoelektrisk.ideflesteavdagens utstyrsombrukesforkjemienanvendertransduserekonstruertavpiezoelektrisk keramikk. 63 Etenkeltrengjøringsultralydbaderdenmesttilgjengeligeogbilligstekildentil ultralydstråling. 63 Selvomdetermuligåbruketbadetsomreaksjonsbeholderblirdette sjeldentgjortpågrunnavproblemeriforbindelsemedkorrosjonavveggeneibadetog oppsamlingaveventuelleutviklingavdampoggasser.dennormalebrukeninvolverer dermednedsynkingavstandardglassreaksjonskaribadetsomgirforholdsvisjevn fordelingavenergienireaksjonsmediet.reaksjonsbeholderentrengeringenspesielle tilpasningogdenkanenkeltplasseresinnibadet.dermedkaneninertatmosfæreeller trykklettopprettholdesgjennomultralydbadreaksjonen. 63 Denmengdenavenergisom nårreaksjonengjennombeholderensveggererlav normaltmellom1til5wcm :2. 63 Temperaturkontrollikommersielleultralydrengjøringsbadekarergenereltdårligogslike systemerkankreveytterligeretermostatstyring

27 & 1.4 Resultater%og%diskusjon% Syntesestrategienmotdictyosphaerin(12)ogmucosin(13)&blelagtoppslikatdetførst blelagetgrunnstrukturentilmålmolekylenesomerketon14angittiskjema10ogavsnitt Denandredelenavarbeidetgårutpååalkylere14motmålmolekyleneangitti Skjema11,Skjema12ogavsnitt Iarbeidetmedåoppnåoptiskaktive dictyosphaerin(12)ogmucosin(13)oppsummeresiavsnitt ogskjema13til Skjema Syntesemot(1R*,6S*)Qbisyklo[4.3.0]nonQ3QenQ8Qon 37% Cl Cl 56% 86% Cl Cl Skjema&10:&En&oversikt&over&resultatene&mot&syntesen&av&keton&14.& Syntesenav16&fra15&blegjennomført16gangermedmetodenangittiavsnitt Dennemetodeninnebærerenketen:addisjonsreaksjonmellom15ogdiklorketensom lagesfratrikloracetylklorid.sinkpulveretbleaktivertmedultralydsomgadetreaktive ketenet.tetrahydrofuran(thf)blebruktsomløsemiddel.diklorketenadduktet16ble isolertved flashkromatografi medsilikagelkolonneogetylacetat(5%,40%)iheksan sommobilfase.dennemetodengahøyestutbyttepå37%;somregellåutbytteneforde andrereaksjonenemellom20:30%.disseutbytteneliggerlavereennutbytteoppgitti referansen(60%).dennemetodenharblittutførttidligereavandreigruppen,mendapå relativtlitenskala.viønsketåseomdetvarmuligåfå16,men&på&størreskala(16:30g startmateriale).detvistesegatdennemetodenikkevaregnethvismanønsketåjobbeved storeskala.fordereaksjonenehvorreaktantenebledobletbleutbytteneredusert ytterligeremedca.10:20%.tilsluttbledetbestemtåjobbepådenneskalaforåoppnånok startmaterialefordenestetrinnene.årsakentilredusertutbyttevedøktreaktanterer ukjent.reaksjonskolbenbleholdtundervæskenivåetunderhelereaksjonenmedgod røringsamtattemperaturenbleholdtinnenfordesammetemperaturområdene(11:17 0 C)somforreaksjonerhvorreaktanteneblehalvert(7:15g). I 1 HNMR:spektretavforbindelse16&(Figur9)observeressomforventetfordenne forbindelsentoalken:protonervedδ5,85ppmmedintegralpå2protoner.itillegg kommerα:protonetvedδ3,3ppmmedintegralpå1proton.deresterendeprotonene kommeralleutsomforventetfordenneforbindelsen.viserforøvrigatdeternoe løsningsmiddeligjenforetylacetat(δ1,25ppm)ogthf(δ1,85,3,76ppm).deterogsåen toppvedδ4,5somikkeerlettåsihvadetkankommeav,menantaratdetteeren forurensing. 18

28 I 13 CNMRspektret(Figur10)kommerallekarbonatomenesomforventetmedkarbonyl karbonetvedδ198ppm,etterfulgtavalkenkarbonenevedδ127,126ppmsamtdet resterendeialkanområde. Syntesenav&42fra16blegjennomførtveddråpevistilsettingavdiazometan(angitti avsnitt )tilensuspensjonavdietyleterogdiklorketen16&ved0 0 C.Metodenangitti avsnitt blegjennomført16ganger.dennemetodengabesteutbyttepå56%for forbindelse42.detteutbytteerbasertpåenavfåreaksjonerhvordetharværtmindre gradavstartmaterialeigjenetterreaksjon,menutbyttenefornoenavreaksjoneneble høyereennforventetpågrunnavureagerteresterav16.isoleringenav42&bleoppnådd medsilikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan.detvarinoentilfellervanskeligå separere42&fra16påkolonne.detvistesegatdetikkevarnødvendigårenseproduktet godtnokslikatdeturene16kunnebrukesvidereinestetrinnutentapavutbytte.dermed hardetikkeblittfokusertpååforbedrerenhetenav16. I 1 HNMRspektret(Figur11)avforbindelse42&bledetberegnetkoblingskonstanterforde toppenehvordetvarmulig.deternoeløsemiddeltopperispektret(etylacetat,dietyleter ogheksan).ialkenområdeterdetentoppsomkommetut(δ5,9)somkantenkesåvære ureagertresterav16.dettekanminneomdetsombleobserverti 1 HspektretFigur9.Ved δ4,3observeresdetmultiplettsomikkekanidentifiseres.i 13 CNMRspektret(Figur12) kommerdetutnoensmåtoppersomervanskeligåsinoeom,menantaratdetkanvære forurensningerellerureagerteresterfra16sombleobservertiprotonspektret.karbonyl karbonetkommerutvedδ202,alkenkarbonenevedδ124og123.tilsluttkommer karbonetbunnettilklorvedδ90ogdefemandresomforventetialkanområdene. Syntesenav14fra42blegjennomførtvedårøre42&tilensuspensjonavsinkpulveri eddiksyreved70 0 Covernatten(ca.16timer).Metodenangittiavsnitt ble gjennomført8gangermedbesteutbyttepå86%.detteerisamsvarmedutbyttenesom bleoppnåddvedreferansen(95%),hvorforbindelsensombleanalysertidennerapporten varstrukturellganskelikforbindelse14&og42.isoleringenav14&bleoppnåddmed silikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan. I 1 HNMRspektret(Figur13)erdetnoeløsemiddeltopper(etylacetatogheksan)ognoe somkanseutsomstartmaterialeialkenområde(δ5,8).detkanvirkesomatdet produktetikkeerrentnokfordidettebleogsåobservertforforbindelse42&( 1 HNMR spektretfigur11).determuligatdettekanforbedresvedåeventueltendrepåmobilfase gradientenirenseprosessen.dennetoppenerrelativtlaviforholdtilønsketprodukt.i (Figur14)vises 13 CNMRspektretav14hvordetkommerut4topperogdetteerpågrunn avsymmetrienimolekylet.dettekanderimotsespåir(figur15),1747(c=)cm :1.& Totalutbytteisyntesenav15fra14&ble18%overtretrinn. 19

29 Syntesemotmucosinogdictyosphaerin CH 3 CH 3 Ph Ph 38% N 44 82% NaBH CH 3 CH3 H H H PCl 3 75% DIBAL 86% DMP 62% n Bu2 CuCNLi 2 nbuli TMSCl 48 (R)-tol-BINAP CuTCH3 35% H Skjema&11:&Viser&oversikt&over&resultatene&som&ble&oppnådd&ved&alkyleringen&av&14& mot&mucosin.& Dagrunnstrukturen14tilmucosinogdictyospaerinbleklar,bledetstartetarbeidetmedå alkyleresidekjedenepådenneforbindelsenmotmucosin.detførsteforsøketsomblegjort vedåalkylereα:posisjonentilketon14&blegjennomførtvedåtilsetteketon14&dråpevistil ensuspensjonavbis:[(r):1:fenyletyl]aminhydrogenkloridithfogbuli.tilsluttbledenne reaksjonsblandingentilsattdimetylkarbonat.metodenangittiavsnitt gikk dessverreikkesomforventet.ispektretav44vardetikkenoetegntilønsketproduktog grunnentilatdennereaksjonenikkegikksomforventeterukjent.dermedbledetprøvdå alkylereketon14&medmetodenangittiavsnitt hvorketon14&dråpevisbleaddert tilensuspensjonavnahidimetylkarbonatogdetteblerefluksert.urenset&44blerensetpå silikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan.dennemetodenbleutført6gangerog ønsketprodukt44bleoppnådd(2,9g,51%)medrf:verdipå0,74.isoleringenav44&ble oppnåddmedsilikagelkolonnemed10%etylacetatiheksan.& IRspekteret(Figur16)avforbindelse44observeresdetfølgendetopper2917cm :1 for(: CH=C),2948cm :1 for(ch),1755cm :1 for(c=)og1731cm :1 for(ester). 49 & 20

30 I 1 HspektretFigur17for44&kommerdetutnoeløsemiddeltopper(heksanogetylacetat)i tilleggtilnoeforurensing(δ3,3:34).herbekreftesdetatønsketforbindelsebleoppnådd vedatmetoksygruppenkommerutvedδ3,78medintegralpå3protoner,α:protonetδ 3,07medintegralpåettproton.I 13 CNMRspektretFigur18kommerallekarboneneut somforventet.fraspektretsermanatkarbonylkarbonetkommerutvedδ212,ester karbonetvedδ170ogmetoksygruppenvedδ58. Keto:esterforbindelsen44blereduserttil45medangittmetodeiavsnitt hvor forbindelse44bleløstimetanolved Cogderetterbledennereaksjonsblandingenaddert tilensuspensjonavnabh4imetanol.urenset45blevidererensetpåsilikagelkolonne med30%etylacetatiheksan.dennemetodenbleutført3gangerogønsketprodukt45&ble oppnådd(0,49g,82%)medrf:verdipå0,76. I 1 HNMRspektret(Figur19)erdetnoeløsningsmiddel:topper(heksanogetylacetat),men ellerskommeralle16protoneneututenforurensinger.detsomkanbekrefteatmanhar forbindelsenerathydroksyprotonetkommerutsomsinglettvedδ4,5.dettekanogså bekreftesav 13 CNMRspektret(Figur20)hvorkarbonylkarboneterborte,men esterkarbonetkommerutvedδ175ogδ75forkarbonetbunnettilhydroksygruppen. Forbindelsen45bleviderereduserttil46medmetodenangittiavsnitt hvoren suspensjonav45ipyridinbletilsatttilfosforoksotrikloridogdetteblerefluksertover natten.råproduktetav46blerensetpåsilikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan. Dennemetodenbleutførtkunengangogdettegaønsketprodukt46(1,28g,75%)med Rf:verdipå0,68. I 1 HspektretNMR(Figur21)kommerdetutnoeløsningsmiddeltopper(etylacetat,heksan ogpyridin),menellerssåkommeralle14protonenesomforventetogutennoesærlig forurensning.herkandetobserveresatde3alkenprotonenekommerutvedδ5,68(dd) medintegralpåetprotonogvedδ5,83(m)medintegralpå2protoner.i 13 CNMRspektret (Figur22)kommerogsåalle11karbonatomeneutsomforventetutennoeløsemiddel toppersammenlignetmedprotonspektret.herkommeresterkarbonetvedδ165,alken karbonenevedδ143,δ141,δ128ogδ127.tilsluttkommermetoksykarbonetmedδ51 etterfulgtavderesterendekarbonene. Forbindelse&46bleigjenreduserttilprimæralkohol47hvormetodenangittiavsnitt bleutførtkunengang.IdennemetodenbleDIBALtilsatttilensuspensjonav47i heksanved0 C.Ca.etterentimestidblereaksjonenstoppet.Dettegaurenset47. Kromatografiavråproduktetgaren47.Dennemetodenblekunutførtengangogdettega ønsketforbindelse47(1,15g,86%)medrf:verdipå0,9.isoleringenav47&bleoppnådd medsilikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan. I 1 HNMRspektret(Figur23)observeresnoenløsemiddel:topper(heksan,etylacetat)og andresmåtoppervedδ3,5:3,8somikkeerlettåsihvadettekanvære. 21

31 Detbekreftesatønsketforbindelsebleoppnåddvedathydroksyprotonetkommerutvedδ 2,70ogdeneneesterkarbonetsombleomdannettilalkanvedδ4.12(d)medintegralpå2 protoner. I 13 CNMRspektret(Figur24)observeresnoentoppersomkanskjekanvære forurensinger.dissetoppeneersmåiforholdtilforventettopperfor47.dettekanhanoe medågjøredetoppenesombleobservertiprotonspektrethvorsmåtopperved underkantenavδ4bleobservert.herformanbekreftetatesterkarbonetikkelengerer der.alkenkarbonenekommerutvedδ147,δ128,δ127ogδ125etterfulgtavkarbonet bunnettilhydroksygruppenvedδ61.restenavkarbonatomenekommerutvedalkan områdenesomforventet. Syntesenav48fra47angittiavsnitt blegjennomførtvedåtilsettetilenblanding avtørrdiklormetanog47tilensuspensjonavpyridinogdess Martinperjodinan(DMP)i diklormetan.tilsluttblereaksjonenstoppetnårdetikkevarmerstartmaterialeigjen (TLC).Isoleringenav48bleoppnåddmedsilikagelkolonnemed2%og5%etylacetati heksan.dennemetodenbleutførtkunengangoggaønsketforbindelse48(0,7g,62%) somtransparentoljemedrf:verdipå0,3. I 1 HNMR(Figur25)observeresnoeløsemiddel:toppersamtenkvartetvedδ4,5somantas åværeforurensning.aldehyd:protonetkommervedδ9,67(s)ogalkenprotonenevedδ 6,74(s)medintegralpåetprotonsamtδ5,82:5,73(m)medintegralpå2protoner bekrefterstrukturen.i 13 CNMRspektret(Figur26)fårmanogsåbekreftetatdeternoe forurensningtilstedeogdettekanhanoemedågjøredetoppenesombleobserverti protonspektret.dissetoppeneerrelativtlaviforholdtilforventettopperfor48.herfår manogsåbekreftetkarbonyltoppenvedδ190ogalkenkarbonenemellomδ153:127. Forsøketpååalkylereforbindelse48iβ:posisjonenmedMichaeladdisjonangittiavsnitt hvorenblandingavCuTCogR:tolBINAPitørreterblekjøltnedtil:78 C.Deretter blebuliadderttilreaksjonsblandingenførensuspensjonav48ogtmscli3mltørreter bletilsattdråpevis.ispekteretfordennereaksjonenvardetikkenoetegntilønsket forbindelse.grunnentilatdennereaksjonenikkegikksomforventeterikkeheltklart.det bledabestemtåprøvemetodenbeskrevetiavsnitt hvorbulibleaddertdråpevis tilensuspensjonavtørrdietyleterogcucn.forbindelsen48&itørrdietyleterbleaddert dråpevisviasprøytetilreaksjonsblandingen.reaksjonenbletilsluttstoppetmed HCl/MeHogdettegaurenset49.Isoleringenav49bleoppnåddmedsilikagelkolonne medheksan.dennemetodenbleutførténgangogdettegadiastereomereravforbindelsen 49(0,34g,35%)somensvaktguloljemedRf:verdipå0,7. I 1 HNMRspektret(Figur27)for49&erintegraleneikkesomheltsomforventet.Grunnentil detteeratmanharfåttdannetdiastereomereravønsketforbindelse.derimotkanman observerealdehyd:protonetvedδ9,67ogδ9,53medintegralpå1og0,7fordisseto diastereomerene.i 1 HNMRspektret(Figur25)forforbindelse48vardetkunensinglett medintegralpåettprotonfordetsammeprotonetvedδ9,67.ialkenområdeerdet multiplettvedδ5,60:5,54medintegralpå4protoner. 22

32 Dettestemmermeddetsomerforventetfordissetodiastereomerene.Dettekan sammenlignesmed 1 HNMRspektret(Figur25)forforbindelse48hvordetvarensinglett vedδ6,74medintegralpå1ogmultiplettvedδ5,82:5,73medintegralpåtoprotoner. Dettebekrefteratdenenealkenetforforbindelse48somvarsinglettδ6,74medintegral påettprotonharblittomdannettilalkanhvoraddisjonenforventesåskje.restenav 1 H NMRspektreterdetikkeenkeltåforklarehvordeforskjelligealkanprotonenekommerut. I 1 HNMRspektretfor49kommerdetutensinglettvedδ0somerukjenttopp. I 13 CNMRspektret(Figur28)erdetlangtflerekarbonatomerennforventetfor diastereomeren49.detforventestotalt14x2=28karbonatomerogdettekantydepåatdet kanværeforurensninger.detantasatdetikkekanværeureagerteresteravforbindelse48 fordidetteikkekansespåprotonspektretavforbindelse49.karbonylkarbonetkommerut vedδ190.ellersbledetantattatdestørstetoppenetilhørertildenstørsteavdisseto diastereomerene.dennemetodenharblittutførttidligerepålaboratoriethvorspektrene for49harvistsegåværevanskeligeåtolke.dermedhar49blittreagertvidereineste trinnogspektreneforproduktetharvistsegåværeenklereåtolke.detbledabestemtå bruke49videreinestetrinnhvordenkanreageremed53(dettediskutereslengrened)og seomdettekangiønsketprodukt. Dadenenesidekjedentilmucosinvarpåplassvardetklartforåsyntetiseredenandre sidekjedensomendermedkarboksylsyregruppe.enoversiktforvideresyntese oppsummeresiskjema12.detførstsomblegjortvaråsyntetisereforbindelse50&med metodenangittiavsnitt hvorbulibletilsatttilensuspensjonav metyltrefenylfosfoniumbromidithfførglutarsyremonometylesterkloridithfble adderttilreaksjonsblandingenved:78 Cdråpevisogdettefikkståtilrøringovernatten. Ekstraksjonoginndampinggaenolje.Forbindelse50bleisolertfradenneoljenved utkrystalliseringmedheksaniisbad(0 C).Dennemetodenbleutførténgangoggaren50& (9,6g,49%)somhvitekrystaller.Smeltepunktetbletattforforbindelse50&ogdetteble sammenlignetmedreferansensomhaddeetproduktmedetmindrekarbonatom. Smeltepunktområdetforforbindelse50ble101:103 C.Detteerisamsvarmedreferansen somhadde86:87,5 C.Detantasatdenneforskjellenkommeravattemperaturområdetvil økeproporsjonaltmedantallkarbonatomerogsidenviharettkarbonatommervil smeltepunktetliggelittover.itilleggbleirspektertatt(figur29)ogsomforventetkandet observerestopperved3056/1650cm :1 for(c=c),2948cm :1 for(ch)og1731cm :1 for ester.detkanogsåobserveresnoesomkanseutsomettoppforketonved1740cm :1 som ikkeermarkertiirspektret.detantasatdetteikkeerketontoppenfordidetforventeset sterkeresignal. I 1 HNMRspektret(Figur30)kommerallealkenprotoneneforfenylgruppeneogdenene dublettenialkenområdenemedintegralpå16protoner. 23

33 Deresterendekommersomsinglettformetoksygruppenmedintegralpå3protonerogde 6andreprotoneneialkanområdetmedintegralpå4og2protoner.Noeløsemiddel:topper (etylacetatogheksan)kanregistreresspektret. I 13 CNMRspektret(Figur31)kommerdetutkun18avde25karbonatomene.Detteer lavereennhvasomforventes.detteerlavereennhvasomforventes,menkommerav symmetrienifenylringeneslikatfleretopperkommerutsammen. Bekreftelsepåforbindelse50erattoppenevedδ192forketon,δ174foresterogflere toppervedalken/aromatområdetforfenylringenesamtalkenkarbonet.deresterende kommerutsomforventetmedmetoksygruppenogde3resterendeialkanområdet. H THF + nbuli + Cl CH P 3 P +Br- CH 3 49% Cl CH 3 + Et 2 Cl N N CH 2 0 o CH C,HCL 3 CH 3 + 2N NH S 92% 51 Cl I 51 CH 3 CH 3 I + NaI ACN 48 t CH 3 81% 52 H 3C P + P(CH3) 3 MeCN + H CH 3C 3 NaHMDS 0 o C 54 THF -78 o C 23(% EtH 6(% 78 (/ C 52 82% 53 Cl CH 3 + N N CH 2 Et 2 0 o C,HI I CH 3 S NH N 6(% 52 CH 3 CH 3 DMF + NaCNBH 3 + 2M HCl 90( (/ C 56 Skjema&12:&Viser&oversikt&over&resultatene&som&ble&oppnådd&ved&alkyleringen&av&49& mot&mucosin.& Ettersyntesenavforbindelse50vardetklartforåalkyleredennetilforbindelse49veden Wittig:reaksjonogdennemetodenerangittiavsnitt Forbindelse49bleaddertdråpevistilensuspensjonavforbindelse50itoluenogTLC prøverbletattforåseomdetblenoeprodukt:dannelse

34 Dennemetodenvisteikketegntilønsketprodukt.Grunnentilatdennereaksjonenikke gikksomforventeterikkeheltklart,mendetantasatdetkanværesteriskehindringerpå grunnavstørrelsentilfenylgruppenei50.dermedbledetsatsetpåenannenmetodeforå lagesidekjeden. EnreaksjonbasertpåHorner:Wadsworth:Emmons(HWE)medmindremolekylenn forbindelse50blebestemtforålage.metodeneangittiavsnitt til ble utførtforålage53. Foråkunnelageforbindelse53måttenoenmellomprodukterlagesogdetblestartetmed metodenangittiavsnitt hvordiazometan(angittiavsnitt )ieterbletilsatt dråpevistilensuspensjonavglutarsyremonometylesterkloridieterved0 C.Etter tilsetningblereaksjonenvarmettilromtemperatur.denorganiskefasenbletilsluttdampet avogdettegaønsketprodukt51&(2,5g,92%)somentransparentolje.dennemetodenble utførttogangerpålaboratorietogutbytteerisamsvarmedutbyttetoppgittireferansen (90%). I 1 HNMRspektret(Figur32)og 13 CNMRspektret(Figur33)erdespektraledataisamsvar medreferansenfor51. Forbindelse51blereagertviderevedmetodenangittiavsnitt hvorNaHblel suspendertienblandingav51løstiacetonitril.reaksjonenfikksåståovernatten.dette gaønsketmellomprodukt52(3,53g,81%)somenlillaolje.dennereaksjonenbleutført kunéngangogutbytteneerisamsvarmedreferansen. 70 Somforventeterspektreneganskelikforforbindelsene52og51&hvordetenestesom skillermellomdisseeratdeneneforbindelsenharklorogdenandrejodsom substituenter.dettekanmanfåbekreftetfraspektraledatavedatforbindelsenmedjodid kommerprotonetsomsitternærmestjodidvedlaverekjemiskskiftiforholdtil forbindelsenmedklor.ellersserbådei 1 HNMR(Figur34)og 13 CNMRspektret(Figur35) somforventetforforbindelsen. Tilsluttble52iacetonitrilreagertvideremedtrimetoksyfosfinovernattenmedmetoden angittiavsnitt dagenetterblereaksjonsblandingenopparbeidetogdettega ønsketprodukt53(2,7g,82%)somorangeolje.dennereaksjonenbleutførtkunengang. I 1 HNMRspektret(Figur36)og 13 CNMRspektret(Figur37)erisamsvarmeddespektrale datasomreferansen. 70 Metodenangittiavsnitt bleprøvdforåseomdetvarmuligåkortenedpå trinnenefra51til52tilénreaksjon.idennemetodenangittiavsnitt fulgt,med enesteendringenvedatdetblebrukt50%hiistedenfor50%hcletteratreaksjonenvar ferdig.dettegaønsketprodukt52(251mg,6%)somlillaolje.sidendennemetodenga lavereutbytteblemetodenikkebenyttetvidereiarbeidet. 25

35 Dasyntesenavforbindelse53bleoppnåddbledetutførtreaksjonmellomdenneog forbindelse49.metodenangittiavsnitt bleutførtkunénganghvorforbindelse49 blesattdråpevistilensuspensjonav53ognahmdsithfved:76 C.Dettegaønsket forbindelse54(0,068g,23%)somguloljemedrf:verdipå0,6.isoleringenav54ble oppnåddmedsilikagelkolonnemed5%etylacetatiheksan.& & I 1 HNMRspektret(Figur38)observeresdetatalkenprotonene(H7a)isidekjedenkommer δ6,81:6,75fordenenediastereomerenogδ6,64:6,58fordenandre(h7b). Detsomantasåkunnebekrefteentransdobbeltbindingerdenrelativthøye koblingskonstantenpå15,9hz.integraletavdisseprotoneneer1,05:0,88somkommerut somkvintetter.detoalkenprotonene(h8a/b)forsidekjedenfordissetodiastereomeren kommerutvedδ6,03:5,96medintegralpå2protoner.alkenprotoneneiringenkommer utvedδ5,62medintegralpå4,89.detforventes4protoneridetteområdefordisseto diastereomereneogsidenintegraleternoehøyerekandetforklaresvedtilstedeværelsen avurenheter.viderekommermetoksygruppenvedδ3,60somsingletmedintegralpå6 protoner.dettekanbekrefteatdetmåværeendiastereomerforbindelsesomprodukt. Restenavspektreterdetikkesåenkeltåidentifiserehvorderesterendeprotonene kommerut.detblehåpetpåatprotonspektretskulleværelettereåtolkesammenlignet medforbindelse53,mensidenmanhartodiastereomeremolekylerkomplisererdette spektretidetalifatiskeområdet. I 13 CNMRspektret(Figur39)formanbekreftetatdeter2diasteromerforbindelseav53 hvorketonkarbonetkommerutvedδ198,61ogδ198,52ogitilleggkommerester karbonetvedδ172,7.alkenkarboneneforsidekjedenkommerutvedδ150,53ogδ148,58 for(c 7a/b )fordetodiastereomerene,etterfulgtav6karboneriaromatområde. Metoksygruppenkommerutvedδ53,82.Restenavkarbonspektreterdetikkelettå identifiseredeforskjelligekarbonatomenesidendisseliggersåtettetterhverandre.deter somerhvertåmerkesegeratdetkommeruttotalt37karbonatomerispektrethvordet egentligforventestotalt42karbonatomerforforbindelse54.dettekanforklaresvedatdet kanværeoverlappfor5avdekarbonatomenesommanglerispektret. I 1 HNMRspektret(Figur38)og 13 Cspektret(Figur39)formantilenvissgradbekreftetat dennereaksjonenevarvellykket.dennebekreftelsenerspesieltviktigsidenforbindelse49& sombleantattåhadenriktigestrukturen(diskutertover).aldehydkarbonetiforbindelse 49harblittomdannettilentransdobbeltbindingogitilleggfårmanbekreftet esterkarbonetisidekjeden. 26