velikost textu

New Thermal and Oxidative Radical Cyclization Methodology and Application to the Total Synthesis of Bridged Diketopiperazine Alkaloids

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
New Thermal and Oxidative Radical Cyclization Methodology and Application to the Total Synthesis of Bridged Diketopiperazine Alkaloids
Název v češtině:
Nová metodologie termální a oxidativní cyklizace a její aplikace v totální syntéze přemostěných diketopiperazinových alkaloidů
Typ:
Disertační práce
Autor:
Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D.
Školitel:
doc. Ullrich Jahn, Ph.D.
Oponenti:
prof. RNDr. Milan Pour, Ph.D.
doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.
Id práce:
156696
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra organické chemie (31-270)
Program studia:
Organická chemie (P1402)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 5. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova v angličtině:
Alkaloids, Radicals, Cyclization, Persistent Radical Effect, Total Synthesis
Abstrakt:
Abstrakt Tématem disertační práce je vývoj nové metodologie termální a oxidativní radikálové cyklizace a její aplikace v totální syntéze alkaloidů, konkrétně přemostěných diketopiperazinových (DKP) alkaloidů. Popisuje praktickou a rozpouštědel nevyužívající syntézu různých DKP a quinazolinů. Syntéza je založena na termální deprotekci Boc-skupiny za pomoci silikagelu a následné intramolekulární kondenzaci vzniklých volných dipeptidů a tripeptidů. Metodologie byla uplatněna v syntéze alkaloidů glyantrypinu a adreeminu. Hlavní část disertace je věnována objevu a aplikaci nových, od DKP odvozených alkoxyaminů. Jejich sklon snadno podléhat homolýze C-O vazby, kterou vznikají kaptodativní DKP radikály a perzistetní TEMPO radikál, umožňuje jejich použití jakožto radikálových prekurzorů. V metodologii se uplatňuje výhoda tzv. perzistetního radikálového efektu (PRE). Metodologie založená na PRE efektu byla použita v asymetrické syntéze alkaloidu asperparalinu C. Asymetrická syntéza pokročilého prekurzoru asperparalinu C, 8-oxoasperparalinu C, byla dokončena v 11 krocích s celkovým výtěžkem 15 %. Klíčové kroky syntézy zahrnují přímou oxidativní cyklizaci DKP, regioselektivní dearomatizaci furanu singletovým kyslíkem a reduktivní radikálovou spirocyklizaci. Metodologie založená na PRE efektu byla taktéž použita jako konceptuálně nová cesta, která vede k rozličným přemostěným DKP. DKP se širokým rozmezím velikosti kruhu byly efektivně připraveny. Použitím této metodologie byla dosažena formální syntéza antibiotika bicyklomycin. Alkoxyaminy odvozené od DKP vykazují některé neobvyklé vlastnosti. Byla objevena netypická trans/cis izomerizace na anomerickém centru, jejíž kinetika byla stanovena 1H NMR spektroskopií. Taktéž za pomoci 1H NMR spketroskopie byla studována kinetika PRE efektem zprostředkované radikálové cyklizace. Tyto poznatky umožnily hluboký vhled do mechanismu PRE zprostředkovaných transformací.
Abstract v angličtině:
Abstract This thesis describes the development of new thermal and oxidative radical cyclization methodologies and their application to the total syntheses of alkaloids, particularly to bridged diketopiperazine (DKP) alkaloids. A practical solvent free approach to diverse DKPs and quinazolines is described. The methodology proceeds by thermal silica gel mediated deprotection of the Boc protecting group and intramolecular condensation of the resulting free dipeptides and tripeptides. It was applied to the total syntheses of alkaloids glyantrypine and ardeemin. A major part of the thesis concerns with the discovery and applications of novel diketopiperazine derived alkoxyamines. Their propensity to undergo facile thermal C–O bond homolysis to generate captodative DKP radicals and persistent TEMPO radical allowed using them as radical surrogates. The methodology takes advantage of the persistent radical effect (PRE). The methodology based on PRE was applied in an asymmetric approach to the alkaloid asperparaline C. An asymmetric synthesis of a very advanced precursor to asperparaline C, 8- oxoasperparaline C, was accomplished in 11 steps and 15% overall yield. The key steps of the synthesis include a direct oxidative cyclization of DKPs, regioselective furan dearomatization with singlet oxygen and a reductive radical spirocyclization. The PRE-based methodology was also applied as a conceptually new approach to diverse bridged DKPs. DKPs with widely variable ring sizes were efficiently synthesized. A formal synthesis of antibiotic bicyclomycin was achieved using this methodology. The DKP derived alkoxyamines displaye some unusual features. An unusual trans/cis isomerization at the anomeric center was discovered and its kinetics were determined by 1H NMR spectroscopy. The kinetics of the PRE mediated radical cyclizations were also investigated by 1H NMR spectroscopy. These studies provided deep insight into the mechanisms operating in these PRE mediated transformations.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D. 10.73 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D. 76 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D. 73 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D. 3.75 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Milan Pour, Ph.D. 769 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D. 688 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 613 kB
Stáhnout Errata Tynchtyk Amatov, M.Sc., Ph.D. 84 kB