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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.75.2016.tde-03072014-144521
Document
Auteur
Nom complet
Ariane Fernandes Bertonha
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2014
Directeur
Jury
Burtoloso, Antonio Carlos Bender (Président)
Paixão, Marcio Weber
Simas, Alessandro Bolis Costa
Titre en portugais
Construção do esqueleto 6-aril indolizidínico a partir de α-clorocetonas derivadas da (S)-prolina: síntese da (S)-desoxiipalbidina
Mots-clés en portugais
α-clorocetonas
(+)-ipalbidina
alcaloides indolizidínicos
Resumé en portugais
A estrutura básica dos alcaloides indolizidínicos é formada por anéis bicíclicos de cinco e seis membros contendo um átomo de nitrogênio compartilhado na posição 4. Esse sistema de anéis possui grande destaque dentre os alcaloides, pois está presente em um grande número de compostos e apresenta um interessante perfil biológico. A ipalbidina, por exemplo, é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésicas e antioxidantes. Este composto possui estrutura química relativamente simples, entretanto, poucas são as rotas que apresentam sínteses curtas e divergentes, sendo apenas quatro delas enantiosseletivas. Assim, este trabalho de dissertação visa o estudo de uma nova estratégia sintética que permite a preparação da (+)-ipalbidina, bem como de outros alcaloides que possuem o sistema 4-azabiciclo[4.3.0]-non-3-eno com um substituinte fenólico na posição 3. Uma rota promitente para a síntese desses alcaloides (objetivo deste trabalho) é a obtenção do esqueleto indolizidínico a partir da reação de ciclização de uma α-clorocetona funcionalizada derivada do (S)-prolinal protegido (Boc e Cbz). As etapas chaves dessa estratégia são: uma reação de olefinação (Wittig), a preparação de α-clorocetonas, adição do grupo aril a α-clorocetona e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. A α-clorocetona pode ser preparada com rendimentos globais de 56% (Cbz) e 81% (Boc) a partir do (S)-prolinal protegido em apenas 3 etapas: reação de olefinação, seguida de uma reação de redução da olefina obtida e a preparação da α-cloroacetona a partir do éster. A adição do grupo aril a α-clorocetona foi obtida tanto para o grupo Boc (40%) quanto para o grupo Cbz (42%). O α-cloroálcool protegido com Boc foi convertido no esqueleto indolizidínico por meio de uma reação "one-pot" de desproteção seguida de ciclização (80%). O produto de ciclização, por sua vez, foi convertido ao análogo inédito da (+)-ipalbidina, a (S)-desoxiipalbidina (30%). Essa estratégia levou a síntese da (S)-desoxiipalbidina em 6 etapas e com rendimento global de 8%. Cabe ressaltar que este tipo de abordagem utilizando α-clorocetonas nunca foi empregado na síntese de alcaloides indolizidínicos, sendo que esta estratégia também poderá ser aplicada a síntese total da (+)-ipalbidina e de outros alcaloides indolizidínicos tais como as fenantroindolizidinas.
Titre en anglais
Construction of 6-aryl indolizidine skeleton from α-chloroketones derived from (S)-proline: synthesis of (S)-desoxiipalbidina
Mots-clés en anglais
α-chloroketones
(+)-ipalbidine
indolizidine alkaloids
Resumé en anglais
The basic structure of indolizidine alkaloids is formed by a five and sixmembered bicyclic ring containing one nitrogen atom shared at the 4 position. This ring system has great prominence among the alkaloids, it is present in a large number of compounds and possess interesting biological profiles. Ipalbidine, for example, is an indolizidine alkaloid with analgesic and anti-oxidant properties. Although this compound has a relatively simple chemical structure, only four enantioselective synthesis are described for this compound. Thus, this dissertation aims to study a new synthetic strategy that allows the preparation of (+)-ipalbidine, as well as other alkaloids having the system 4- azabicyclo[4.3.0]non-3-ene with a phenolic substituent in position 3. A possible interesting route for the synthesis of these alkaloids is to obtain the indolizidine skeleton from a cyclization reaction using a functionalized α-chloroketone (derivative of protected (S)-prolinal (Boc and Cbz)). The key steps of this strategy are: an olefination reaction (Wittig), the preparation of α-chloroketones, addition of aryl group to the α-chloroketones and converting them into the indolizidine skeleton by a cyclization reaction. The α-chloroketones were prepared with overall yields varying from 56 % (Cbz) to 81% (Boc) starting from protected (S)-prolinal in just three steps: olefination reaction , followed by a reduction reaction of the obtained olefin and preparation of the α-chloroketone from an ester . The addition step of the aryl group to α-chloroketone was obtained for both Boc (40%) and Cbz (42%) groups. The Boc-protected α-chloroalcohol was converted to indolizidine skeleton through an "one-pot" deprotection reaction, followed by a cyclization reaction (80 %). The cyclization product, in turn, was converted to the novel (+)-ipalbidine analog, (S)-desoxyipalbidine (30 %). This strategy led to the synthesis of (S)-desoxyipalbidine in 6 steps and overall yield of 8 %. It is noteworthy that this type of approach using α-chloroketones was never employed in the synthesis of indolizidine alkaloids, and that strategy can be applied also to the total synthesis of (+)-ipalbidine and other indolizidine alkaloids such as phenanthroindolizidine.
 
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Date de Publication
2016-09-27
 
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