9-renkaiset terpenoidit : humilisiini E:n syklopentaaniytimen synteesi

Abstract

Tämän pro gradu -tutkielman kirjallinen osa käsittelee syklononeeneja ja syklononadieenejä sekä syklononeeni- tai syklononadieenirengasrakenteen sisältäviä yhdisteitä. Siinä syvennytään niiden konformaatioihin sekä renkaanlaajennus- ja renkaanpienennysreaktioihin pohjautuviin synteesistrategioihin. Kokeellinen osa puolestaan käsittelee syklononeenirengasrakenteen sisältävän humilisiini E:n rungon synteesireitin kehittämistä siten, että toteutettua reittiä voitaisiin tulevaisuudessa käyttää osana humilisiini E:n totaalisynteesiä. Monien mielenkiintoisten luonnonaineiden runko sisältää syklononeeni- tai syklononadieenirengasrakenteen. 9-jäseniset renkaat ovat kuitenkin tyypillisesti melko jännittyneitä rakenteita, mikä tekee niiden synteesistä hankalaa. Kirjallisen osan alkupää pureutuu syihin, joiden takia tällaiset rakenteet ovat jännittyneitä ja tutkii syklononeenin cis- ja trans-isomeerien sekä 1,5-syklononadieenin konformaatioita. Niiden jännittynyt rakenne tekee niistä erinomaisia lähtöaineita transannulaatioreaktioihin, joita käsitellään myös. Syklononeeni- ja syklononadieenirengasrakenteiden syntetisointiin liittyviin haasteisiin on vuosikymmenten aikana pyritty löytämään vastauksia esimerkiksi renkaanlaajennusreaktioista, kuten fragmentaatiosta, sekä renkaanpienennysreaktioista, kuten transannulaatiosta. Näiden synteesistrategioiden vahvuuksia ja heikkouksia pohditaan. Lopuksi käsitellään kolmen syklononeenirakenteen sisältävän luonnonainemolekyylin totaalisynteesistrategioita. Kokeellisessa osassa pyrittiin ensin optimoimaan olemassa olevaa synteesireittiä humilisiini E:n rungon valmistamiseksi. Haluttua välivaihemolekyyliä onnistuttiin valmistamaan mutta vaihtoehtoinen tapa ei osoittautunut tehokkaammaksi, kuin alkuperäinen. Pääosin kokeellinen osa koostui kuitenkin vaihtoehtoisen synteesireitin kehittämisestä humilisiini E:n rungon syntetisoimiseksi. Syntetisoitavaksi kohdemolekyyliksi valikoitui bisyklo[3.3.0]oktaanirungon sisältävä yhdiste, jota voitaisiin käyttää välivaihemolekyylinä humilisiini E:n rungon synteesissä. Lähtöaineena käytettiin yksinkertaista syklopentanonia, joka funktionalisoitiin siten, että se voitiin syklisoida bisykliseksi rakenteeksi. Tämä molekyyli puolestaan pystyttiin funktionalisoimaan halutuksi kohdemolekyyliksi. Toimiva synteesireitti saavutettiin ja se osoittaa potentiaalia käytettäväksi osana humilisiini E:n totaalisynteesiä.