Síntesi Enantiodivergent de la (+)- i (-)-isolineatina

Abstract

La (+)-Lineatina es el component principal de la feromòna d’agregació segregada per la femella de l’escarabat de l’ambrosia Trypodendron lineatum, que es una plaga que afecta als boscos de coníferes d’Europa i Nord La Isolineatina és un isòmer constitucional de la lineatina que s’ha descrit com un coproducte en algunes de les diferents aproximacions sintètiques cap a la lineatina. Fins ara, només el treball publicat per Askani i Keller té com a objectiu principal la síntesis de la isolineatina en forma racèmica. Aquesta es porta a a terme a partir de l’anhídrid maleic en un aseqüència d’11 etapes i amb un rendiment global al voltant de l’1%. En el present treball s’ha assolit la primera síntesi enantioselectiva de la (+)- i la (-)- isolineatina utilitzant com a pas clau de formació de l’anell ciclobutànic funcionalitzat a partir de la reacció de fotocicloaddició [2+2] de la (S)-4-metil-5-pivaloximetil-2(5H)- furanona a 1,1-dietoxietilè. Per a realitzar aquesta etapa s’ha realitzat un estudi de l’efecte del dissolvent en la regioselectivitat i la diastereoselectivitat facial en la reacció de cicloaddició fotoquímica de 5-O-derivats de la (S)-4-metil-5-hidroximetil-2(5H)- furanona a 1,1-dietoxietilè. Els millors resultats pels nostres objectius sintètics s’aconsegueixen en utilitzar èter com a dissolvent. D’aquesta manera s’obtenen els fotocicloadductes anti cap-cua amb un 46% de rendiment i el sin cap-cua amb un 38% de rendiment. A partir dels fotocicloadductes s’han desenvolupat quatre rutes encaminades als productes objectiu. En la darrera, s’ha obtingut la (-)-isolineatina mitjançant la ruta sintètica que consta de 10 etapes amb un rendiment global del 7% i la (+)-isolineatina en 12 etapes i un rendiment global del 5 %.

(+)-Lineatin is the main component of the aggregation pheromone produced by the female ambrosia beetle Trypodendron lineatum , which is a damaging pest to coniferous forest in Europe and North America. Isolineatin a constitutional isomer of lineatin has often been described as a by-product in some of the lineatin syntheses. However, to date, only one publication, reported by Askani and Keller, describes the synthesis of racemic isolineatin through a sequence specifically devoted to this target starting from maleic anhydride in 11 steps and around 1% overall yield. In this thesis we report the first successful enantiodivergent synthesis of both enantiomers of isolineatin. The main step is the preparation of the chiral platform through the regioselective [2+2] photochemical cycloaddition reaction from the (S)-4- metil-5-pivaloximetil-2(5H)-furanone with 1,1-diethoxyethylene. In order to carry out this task, we have performed the study of the solvent effect in the stereochemical course of the photochemical cycloaddition of different 5-O-acyl substituted (S)-4-methyl-5- hidroximethyl-2(5H)-furanones with 1,1-diethoxyethylene. It has been found that when the reaction was performed in diethyl ether the process occurs with excellent regioselectivity giving the HT anti and syn isomers with 46% and 38% yield, respectively. From these photocycloadducts, four synthetic approaches to (-)- and (+)-isolineatin have been developed. Eventually, the last designed route led to (-)-isolineatin in 7% overall yield in 10 steps and to its dextrogir isomer in 5% overall yield in 12 steps.