2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Lignano-laktoni su jedinjenja široko rasprostranjena u biljnom carstvu. Više od 200 jedinjenja u ovoj klasi prirodnih proizvoda identifikovano je sa ogromnom raznolikošću u hemiji lignana, kao i stepenom oksidacije i vrstama supstituenata.
Po definiciji lignani su dimeri fenilpropanoidnih jedinica (C6-C3) povezanih centralnim ugljenikom njihovih lanaca. Dimeri sa vezama drugih tipova poznati su kao neolignani i ograničeniji su po broju i filogenetskoj distribuciji.
Prema tome kako je atom kiseonika ugrađen u skelet ovih jedinjenja, mogu se razlikovati četiri strukturne grupe linearnih lignana:
- Lignani ili derivati butana (A)
- Lignanolidi, ili derivati butanolida (B)
- Monoepoksilignani, ili derivati tetrahidrofurana (C)
- i biepoksilignani ili derivati 3,7-dioksabiciklo-[3.3.0]oktana
Lignani su izolovani iz različitih dijelova biljaka (listova, cvjetova, plodova, kore i korijena) i široko su rasprostranjeni među golosjemenjačama i kritosjemenjačama. Najveći interes za ova jedinjenja leži u njihovom širokom spektru bioloških aktivnosti, među kojima možemo spomenuti: antitumorsko, antifungalno, antivirusno, anti-HIV djelovanje i inhibiciju enzimske aktivnosti.
Toksičnost za gljive, insekte i neke kralježnjake,također se opaža za neke lignane pored niza drugih fizioloških efekata.
U međuvremenu, lignano-laktoni su privukli veliko interesovanje zbog svog hemoterapeutskog delovanja, odnosno antitumorskog delovanja. Među lignan laktonima sa ovom vrstom aktivnosti su arktigenin (1), podofilotoksin (2) i njihovi analozi.
Podofilotoksin (2) je prvi put izolovan u kristalnom obliku 1880. godine, a 1942. godine dobijen je iz alkoholnog ekstrakta osušenih listova podofilijuma, ali je tek 1951. godine tačno utvrđena njegova struktura. Arktigenin (1), podofilotoksin (2) i neki od njihovih derivata prikazani na slici ispod, su spojevi tipa dibenzilbutirolaktona koji su identificirani u brojnim biljnim vrstama biljnog carstva.
Prirodni lignani posjeduju različite vrste struktura koje pokazuju širok spektar bioloških aktivnosti. Poznato je da lignani – laktoni koji se javljaju u prirodi, kao što su arktigenin (1) i derivati podofilotoksina (2), predstavljeni u strukturama ispod, pokazuju citotoksične aktivnosti i privukli su ogromno interesovanje prije nekoliko decenija zbog svojih antikancerogenih svojstava i anti-HIV-a..
Uprkos brojnim vrstama racemske sinteze i nekoliko primjera asimetrične sinteze ovih spojeva, tradicionalne sintetičke metode koje se općenito koriste nisu prikladne za pripremuveliki opseg ovih optički čistih jedinjenja, zbog potrebe da se koriste stehiometrijske količine kiralnih izvora i/ili velikog niza sintetičkih koraka.
S obzirom na ovo, efikasnija metoda za izvođenje enantioselektivne sinteze ovih prirodnih proizvoda je asimetrična kataliza korištenjem prohiralnih početnih materijala.
Prethodni rad obavljen u nekoliko laboratorija poslužio je za testiranje nekih sintetičkih metoda opisanih u literaturi. Kako su ove metode relativno duge i daju niske prinose, poželjno je testirati alternativnu metodu za dobijanje biološki aktivnih prirodnih lignan-laktona, kao što su parabenzlakton i oksoparabenzlakton, čije su strukture prikazane ispod.
Ova dva jedinjenja, osim što predstavljaju korisna biološka svojstva, mogu se transformisati u druge prirodne proizvode od interesa, kao što su lignani tipa fibenzilbutirolaktona, ariletetralina i furofuranskog tipa.
Početni materijali za ovu novu sintetičku metodologiju bili su zaštićeni derivati 3-hidroksimetil-g-butirolaktona koji se za proučavanje sintetiziraju putem enantioselektivnog vodonika nezasićenih derivata proizvedenih iz 3,3-dimetilakrilne kiseline. Studije enantioselektivne hidrogenacije se izvode korištenjem kiralnih rodijumskih i rutenijumskih katalizatora.
