Síntesis estereoselectiva de compuestos azabicíclicos con esqueleto de alcaloides del grupo tuberostemospironina

Abstract

Extractos de plantas de la familia Stemonoacea son ricos en compuestos conocidos como alcaloides de Stemona y han sido ampliamente utilizados dentro de la medicina natural de China y Japón para el tratamiento de enfermedades respiratorias tales como la bronquitis y la tuberculosis, así como contra enfermedades parasitarias. <br/>Los alcaloides de Stemona son policíclicos y la gran mayoría incorporan en su estructura un esqueleto de 1-azabiciclo[5.3.0]decano así como uno o más anillos de alfa-metil-gamma-butirolactona. Hasta el momento se han sintetizado 13 de ellos, pero la mayoría de síntesis son largas, complejas y con bajos rendimientos. <br/>En nuestro grupo de investigación se inició hace algunos años un proyecto dirigido a la síntesis de algunos alcaloides de Stemona, utilizando como paso clave una reacción de cicloadición 1,3-dipolar entre una nitrona cíclica de 5 miembros y un éster alfa,beta-insaturado de 6 átomos de carbono convenientemente funcionalizado. A partir de un intermedio azabicíclico común se pretende llegar a distintos alcaloides del grupo Stemoamida (que presentan un anillo de lactona fusionado al sistema azabicíclico) y Tuberostemospiromina (que presentan un anillo de lactona unido de forma espiránica). Con este objetivo se ha sintetizado una nueva nitrona enantioméricamente pura y a escala multigramo como intermedio clave para la síntesis de los alcaloides. A partir de esta nitrona se han obtenido intermedios azabicíclicos sobre los que se ha ensayado la formación del anillo de lactona espiránico presente en los alcaloides del grupo Tuberostemospironina, y más concretamente los alcaloides stemospironina y stemonidina. La síntesis de stemospironina continúa actualmente en estudio, habiéndose obtenido intermedios cuyos centros estereogénicos presentan la misma configuración relativa que el alcaloide. Paralelamente, teniendo en cuenta la disyuntiva patente en la literatura sobre la existencia del alcaloide stemonidina, se han llevaron a cabo estudios dirigidos a la síntesis de este alcaloide. Tanto la lactona espiránica como la que se encuentra como sustituyente del anillo de pirrolina se construyeron mediante una reacción tipo Reformasky sobre una cetona y un aldehído, respectivamente. A partir de los resultados obtenidos podemos concluir que la estructura asignada a stemonidina es equívoca y que, muy probablemente, el alcaloide es en realidad stemospironina.

Extracts of plants of the Stemonoacea family are rich in compounds known as alkaloids Stemona and widely have been used within the natural medicine of China and Japan for the treatment of respiratory diseases such as the bronchitis and the tuberculosis as well as against parasitic diseases.<br/>The alkaloids of Stemona are polyciclic and the great majority incorporates in their structure a skeleton of 1-azabicyclo[5.3.0]decane as well as one or more ring of alpha-metil-gamma-butirolactona. Until the moment the total synthesis of 20 of them has been published, but most of synthesis they are long, complex and with low yields. In our group of investigation a project directed to the synthesis of some alkaloids of Stemona began some years ago, using like step nails a reaction of 1,3-dipole cicloaddicion between one nitrone of 5 members and a ester alpha, beta-insaturate of 6 carbon atoms properly functionalised. From an azabicyclic intermediate it is tried to arrive at different alkaloids from the group Stemoamide (that presents a ring of lactona fused to the azabicyclic system) and Tuberostemospiromine (that present a united ring of spiro-lactona form). With this objective nitrona enantiomeric pure and on scale has been synthesized how intermediate key for the synthesis of the alkaloids. From this nitrone intermediate azabicyclic have been obtained on which the formation of the ring of spiro-lactone has been tried present in the alkaloids of the Tuberostemospironina group. We carried out the preparation of the precursory epoxide of the ring of lactone with good diastereoselectivity, being stated that the conformation adopted by the oxirane makes difficult the formation of corresponding lactone. Considering the greater accessibility of the convex face of the azabicyclic system, we decided to modify the synthetic strategy taking advantage of this characteristic, obtaining itself intermediate advanced whose estereogenic centers present the same relative configuration that the stemospironine alkaloid. <br/>Parallelly, considering the disjunctive patent in Literature on the existence of the stemonidina alkaloid, directed studies were carried out to the synthesis of this alkaloid. As much spiro-lactona as the one that is as group of the pirrolina ring were constructed by means of a reaction of Reformasky on a ketone and an aldehyde, respectively. From the obtained results we can conclude that the assigned structure to stemonidina is ambiguous and that, more likely, the alkaloid is in fact stemospironina.