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Total Synthesis of the core structure of agelasine A via ionic or radical coupling pathways

English title Total Synthesis of the core structure of agelasine A via ionic or radical coupling pathways
Applicant Mueller Daniel
Number 145328
Funding scheme Fellowships for prospective researchers
Research institution Department of Chemistry University of California, Irvine
Institution of higher education Institution abroad - IACH
Main discipline Organic Chemistry
Start/End 01.05.2013 - 30.04.2014
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Keywords (4)

Quaternary ; Coupling; Synthesis; Methodology

Lay Summary (German)

Lead
Vor der Entwicklung von Metall katalysierten Kupplungen war die Synthese bestimmter chemischer Verbindung mit extremen synthetischen Schwierigkeiten verbunden oder nicht möglich. Trotz aller Forschungstätigkeiten gibt es für die Verknüpfung von zwei Molekülen mit sterisch gehinderten Gruppen, nur wenige Methoden. Unser Ziel ist die Entwicklung von C-C-Verbindungmethoden und deren Anwendung in der Synthese eines komplexen Naturstoffs (Agelasine A).
Lay summary

 

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Das hiesige Forschungsprojekt ist auf die Knüpfung von Molekülen, die abstoßende Gruppen tragen und somit relativ reaktionsträge sind ausgerichtet. Um trotz der Abstoßung eine Bindungsknüpfung zu erzwingen, muss zumindest einer der beiden Reaktionspartner hoch reaktiv sein, z.B. ein Kohlenstoff-Anion oder Kohlenstoff-Radikal besitzen welches fähig ist, die sterische Abstoßung zu überwinden und erfolgreich zu reagieren. Die Entwicklung dieser Methodik und ihr Einsatz im Aufbau eines komplexen Naturstoffs (Agelasine A) ist das Ziel des gegenwärtigen Forschungsprojektes. Darüber hinaus könnte die Methodik ausgehend von einem Molekül eine Vielfalt von nützlichen Produkten erzeugen, welche zuvor in dieser Art und Weise nicht zugänglich waren.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Eine erfolgreiche Umsetzung des Konzepts könnte die Synthese von Molekülen, die viele abstoßende Kohlenstoffgruppen besitzen, grundsätzlich erleichtern und somit dem synthetischen Chemiker helfen, lange und problematische Synthesewege zu vermeiden. Dies wäre auch für pharmazeutische Firmen von großem Interesse, da sie somit schnelleren Zugang zu bioaktiven Molekülen hätten, die zuvor relativ schwierig zu synthetisieren waren. Die Evaluierung dieser neuen Substanzen könnte zur Identifizierung neuer bioaktiver Stoffe und eventuell zu ihrem Einsatz als Medikament führen. 

Direct link to Lay Summary Last update: 29.10.2012

Responsible applicant and co-applicants

Publications

Publication
Short Enantioselective Total Syntheses of trans-Clerodane Diterpenoids: Convergent Fragment Coupling Using a trans-Decalin Tertiary Radical Generated from a Tertiary Alcohol Precursor
Yuriy Slutskyy Christopher R. Jamison Gregory L. Lackner Daniel S. Müller Larry Overman (2016), Short Enantioselective Total Syntheses of trans-Clerodane Diterpenoids: Convergent Fragment Coupling Using a trans-Decalin Tertiary Radical Generated from a Tertiary Alcohol Precursor, in The Journal of Organic Chemistry, 81(16), 7029-7035.
Constructing Quaternary Stereogenic Centers Using Tertiary Organocuprates and Tertiary Radicals. Total Synthesis of trans- Clerodane Natural Products
Daniel S. Muller Nicholas L. Untiedt AndreP. Dieskau Gregory L. Lackner and Larry E. Overman (2015), Constructing Quaternary Stereogenic Centers Using Tertiary Organocuprates and Tertiary Radicals. Total Synthesis of trans- Clerodane Natural Products, in J. Am. Chem. Soc., 137(2), 660-663.

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
246th ACS National Meeting and Exposition September 8-12, 2013, Indianapolis, Indiana Individual talk only participated, no announced talk or poster presented 08.09.2013 Indianapolis, Indiana, United States of America Mueller Daniel;


Abstract

Aims of the present research are investigations concerning the generality and of two recently developed methodologies and application thereof for the synthesis of natural products. (-)-Agelasine A, is a member of the very large family of clerodane diterpenoids and has been synthesized in 1995 by Piers in 31 steps and < 1% total yield. (-)-Agleasine A possesses the absolute configuration portrayed in Scheme 1, exhibits antimicrobial activity and strongly inhibits the activity of the enzyme Na, K-ATPase. Moreover the compound contains two quaternary stereogenic centers and a challenging cis-decaline bicyclic structure. The key step in the planned synthesis is the reaction of either a highly reactive tertiary organometallic reagent or a tertiary carbon radical with the appropriate electrophile. Both of these reactions represent state of the art transformations in organic synthesis and are of great interest as they construct quaternary stereogenic centers which are notoriously difficult to construct. Moreover, the cyanide starting material could potentially be used to access other natural products such as: as cis-clerodanes, arenarol, popolohuanonone E and (C)-aureol.
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