Συνθετικές προσεγγίσεις του φυσικού σεσκιτερπενοειδούς καραμπρόνη

Στην χημεία φυσικών προϊόντων η δημιουργία μορίων με μοναδικές δομές και διαμορφώσεις στον χώρο είναι η κινητήρια δύναμη των περισσότερων οργανικών χημικών. Από την άλλη ενώσεις με συμπυκνωμένα κυκλικά συστήματα και άρτια τοποθετημένες λειτουργικές ομάδες μπορούν να θεωρηθούν ως πρόδρομες ενώσεις πάνω στην εύρεση φαρμάκων. Ανάμεσα σε αυτές, το σεσκιτερπένιο καραμπρόνη αποτελεί μια ένωση με σχετικά απλή μοριακή αρχιτεκτονική αλλά παράλληλα με γνωστή βιολογική δράση. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σύνθεση της καραμπρόνης, η οποία αποτελείται από έναν κεντρικό κυκλοεξανικό δακτύλιο, με έναν κυκλοπροπανικό δακτύλιο και μια α-μεθυλενο-γ-λακτόνη να βρίσκονται cis συμπυκνωμένοι εκατέρωθεν του κεντρικού δακτύλιου. Η ύπαρξη της α-μεθυλενο-γ-λακτόνης αποτελεί το δομικό χαρακτηριστικό στο οποίο οφείλεται η βιολογική δράση του φυσικού προϊόντος. Αρχικά, από το τερπένιο (S)-(+)-καρβόνη παρουσιάζεται μια σειρά από αντιδράσεις που αποσκοπούν στην σύνθεση των σεσκιτερπενοειδών μονάδων. Οι αρχικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν τη σύνθεση του πρόδρομου καρβοξυλικού οξέος ενώ μετά ακολουθεί μία διερεύνηση για τη σύνθεση του αντίστοιχου λακτονικού παραγώγου η οποία εν τέλει πραγματοποιείται με χρήση δύο διαφορετικών μεθόδων. Έπειτα εξετάζεται η σύνθεση του 3-6-5 τρικυκλικού συστήματος σύμφωνα με τις παραμέτρους που χαρακτηρίζουν την προσβολή πάνω σε κυκλοεξενικούς δακτυλίους αλλά και μια σειρά από προσπάθειες με σκοπό την σύνθεση του τελικού ανθρακικού σκελετού του φυσικού προϊόντος
In the total synthesis of natural products, the creation of a unique framework with a specific stereochemistry is the motivating force for the most of organic chemists. The natural products with fused ring systems with well-arranged functional groups can be treated as large class of prosperous structures for drug discovery. Among the structural variety that exists in nature, carabrone is a sesquiterpene with a simple molecular architecture but with a well-known biological activity. The main goal of this project was the synthesis of carabrone. Carabrone’s heart, consists of a cyclohexane ring with four stereocenters, to which one cyclopropane ring and one α, β-unsaturated lactone are cis annulated. The α-methylene-γ-lactone moiety that is present in this natural product is the main reason for its biological activity. The synthetic plan commences from commercially available S-(+)-carvone aiming at the synthesis of the sesquiterpene units. Τhe first reactions are focusing to the carboxylic acid intermediate which are being followed by an investigation for the construction of the lactonic precursor which eventually is being achieved with two different methods. Afterwards, an effort for the synthesis of the 3-6-5 tricyclic core is conducted according to the characteristics which control the direction of a reaction up to the cyclohexane ring while an attempt to the final framework of carabrone is carried out