Katalysoidut Passerini-reaktiot luonnonainesynteesissä

Abstract

Tämä tutkielma on jaettu kahteen osaan, joista ensimmäisessä kirjallisessa osassa tarkastellaan kemiallista reaktiota, joka tunnetaan Passerini-reaktiona. Tutkielmassa käydään läpi reaktion komponenttien, eli isonitriilin, karbonyylin ja Brønsted-Lowry- tai Lewis-happokomponentin vaihtelumahdollisuuksia, sekä erilaisia katalyyttisiä ja enantio- ja diastereoselektiivisiä variantteja. Lisäksi pohditaan Passerini-reaktion ja sen muunnelmien mekanismeja, toteutuksia ja liuottimen vaikutusta. Erityistä huomiota kiinnitetään katalysoituihin versioihin ja niiden kehitysmahdollisuuksiin. Kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan myös luonnonainesynteesejä, joissa katalysoituja Passerini-reaktioita on hyödynnetty.

Tutkielman toinen osio koostuu laboratoriossa tehdyn kokeellisen osuuden raportoinnista. Kokeellisen osuuden ensisijainen tarkoitus oli toteuttaa totaalisynteesit luonnonaineisiin nostosiini A ja nostosiini B, käyttäen apuna uuden kiraalisen hiilen muodostavaa Passerini-reaktiota. Kyseisiä suunnitelmia ja toteutuksia on osittain tehty Saara Riuttamäen opinnäytetyössä, joka toimii oman tutkimukseni lähtökohtana. Synteesipolut suunniteltiin siten, että viimeisten vaiheiden tulosten annettiin ratkaista saadaanko tuotteeksi joko nostosiini A tai nostosiini B. Toissijainen tarkoitus työssä oli kehittää stereoselektiivinen variantti Passerini-reaktioon. Kirjallisuuskatsauksen perusteella kehitettiin uusia boorihaposta johdettuja kiraalisia borinihappoja stereoselektiiviseen Passerini-reaktioon. Näiden Lewis-happojen synteesit jätettiin kuitenkin kehitysasteille, sillä varmuutta niiden synteesien onnistumisista ei saatu. Totaalisynteesipolun viimeisiä vaiheita nostosiini B:hen ei ehditty saattaa loppuun kokonaisuudessaan, mutta reaktiosarjan viimeisessä vaiheessa saatiin kuitenkin epäpuhdasta nostosiini B:tä tuotteena. Nostosiini A:n synteesi jäi suunnitteluasteelle.