Síntesis de diterpenos tetracíclicos y análogos a partir de carvona

Resumen

Los terpenos de tipo atisano, beyerano y kaurano comprenden multitud de compuestos naturales con gran variedad de actividades biológicas. Estos grupos de diterpenos derivan biosintéticamente de la fragmentación selectiva de cada uno de los tres enlaces de la función ciclopropano contenida en el esqueleto de traquilobano. El trabajo desarrollado en la presente Tesis Doctoral ha tenido fundamentalmente dos objetivos. Primero, el estudio de la fragmentación selectiva de la función ciclopropánica contenida en intermedios de tipo traquilobano y orientada a la formación de atisanos diversamente funcionalizados. Secundariamente, la aplicación de los conocimientos derivados de este estudio permitido acceder a los diterpenos tetracíclicos relacionados: los beyeranos y los kauranos. La síntesis de los distintos sistemas clave de tipo traquilobano se ha llevado a cabo a partir del monoterpeno carvona. La síntesis de este esqueleto tiene como etapas clave la formación del sistema fenantrénico mediante una reacción de Diels-Alder intramolecular, seguida de la construcción del anillo de ciclopropano necesario a través de la reacción de una enona con el carbeno generado a partir de una a-diazocetona. La modulación del entorno funcional alrededor del anillo ciclopropánico contenido en los traquilobanos obtenidos, permitió dirigir la fragmentación de esta agrupación para dar lugar a los esqueletos objetivo con diversa funcionalización en el entorno de los anillos C/D/E. Por otro lado, el segundo objetivo de la Tesis Doctoral desarrollada consistió en la aproximación a la síntesis de alcaloides diterpénicos con la estructura carbonada de atisano. La aproximación sintética desarrollada, se basó en la síntesis de un sistema de ent-19-nor-atisano con una funcionalización de tipo oxigenado en la posición C20, que sería sustituida en las últimas etapas de la síntesis por el grupo amina requerido para la mencionada reacción imino-eno. La síntesis del intermedio oxigenado clave se llevó a cabo utilizando una metodogía análoga a la referida anteriormente para los sistemas no funcionalizados en C20, obteniéndose de este modo un intermedio de tipo nortraquilobano oxigenado. Este compuesto fue convertido mediante la fragmentación selectiva del anillo ciclopropánico en un noratiseno, que tras hidrólisis del sililéter y oxidación, proporcionó el aldehído correspondiente. Diversos intentos de aminación reductiva efectuados sobre éste fueron infructuosos, y sólo pudo obtenerse como derivados de tipo nitrogenado la correspondiente oxima. Los ensayos de reducción total llevados a cabo sobre el grupo hidroximino, no condujeron a la amina deseada, por lo que este compuesto se derivatizó al correspondiente nitrilo, que tampoco proporcionó la amina esperada en distintas condiciones de reducción. Cabe destacar, que los resultados obtenidos, pese a no haber permitido la consecución de todos los objetivos iniciales, proporcionan valiosa información respecto a la reactividad de los compuestos diterpénicos tetracíclicos funcionalizados en el metilo angular C20, además de generar una nueva metodología para la obtención de numerosos sistemas terpénicos con funcionalización análoga. Por otro lado, se ha desarrollado la primera síntesis formalmente biomimética de atisanos, kauranos y beyeranos, a partir de un precursor obtenido por síntesis total a partir de carvona; y permitiendo obtener estos compuestos con una alta funcionalización en el entorno de los anillos C/D.