ISSN:
0170-2041
Keywords:
Chemistry
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Organic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Enantioselective Synthesis of Cyclopentanoids, II. - Asymmetric Synthesis of a Novel Homochiral Prostaglandin Building Unit via Bridgehead Enolates with Bicyclo[3.3.0]octane SkeletonStarting from the enantiomerically pure 1H-cyclopenta[c]furanone derivative 7a a new prostaglandin building block, the homochiral α-methylenecyclopentanone 1, which should allow the enantioselective synthesis of prostaglandins 5 and prostacyclins 6, has been synthesized via the 1H-cyclopenta[c]furanone derivatives 8a, 11a, and 20 and the cyclopentane derivatives 23 and 24. The configuration and conformations of the hydroxy ester derivatives 8 and 9, which establish the stereochemistry of 1, have been determined by X-ray structural analysis, 1H-NMR spectroscopy, and force-field calculations. The key step of the sequence leading to 1 is the hydroxylation of the bridgehead enolate 19 to yield the hydroxy lactone 20. Investigations of 19 and the analogous enolates 13a - c in connection with literature data reveal that bridgehead enolates of the bicycle[3.3.0]octane type react with electrophiles with over 95% diastereofacial selectivity to give the cis-fused bridgehead-substituted bicycle[3.3.0]octane derivatives. Force-field calculations of the enolates 17a and 18 indicate that the high π-facial selection of 13, 19, and analogous enolates is due not only to steric but also to stereoelectronic effects, because contrary to 18 a nonplanar enolate fragment was found for 17a, - 1 reacts with the cuprate 25 to yield the homochiral cyclopentanone derivative 26 having 2α-configuration. With the synthesis of 29c from 11a protocol for the stereoselective attachment of ω-side chains to 3 was successfully tested.
Notes:
Ausgehend von dem enantiomerenreinen 1H-Cyclopenta[c]furanon-Derivat 7a gelingt über die Stufen der 1H-Cyclopenta[c]furanon-Derivate 8a, 11a und 20 sowie der Cyclopentan-Derivate 23 und 24 die Synthese eines neuen Prostaglandin-Bausteins, des homochiralen α-Methylencyclopentanons 1, das in einer 1,4-Additions-Carbonylolefinierungs-Sequenz die enantioselektive Synthese von Prostaglandinen 5 und Prostacyclinen 6 ermöglichen sollte. Konfiguration und Konformationen der Hydroxyester-Derivate 8 und 9, die die Stereochemie von 1 festlegen, wurden durch Röntgenstruktur-Analyse, 1H-NMR-Spektroskopie und Kraftfeldrechnungen ermittelt. Zentraler Schritt der zu 1 führenden Synthesefolge ist die Hydroxylierung des Brückenkopf-Enolates 19 zum Hydroxylacton 20. Untersuchungen an 19 und den analogen Enolaten 13a - c in Verbindung mit Literaturdaten ergeben, daß Brückenkopf-Enolate von Bicyclo[3.3.0]octan-Typ mit Elektrophilen mit über 95% diastereofacialer Selektivität zu den cis-verknüpften substituierten Bicyclen reagieren. Nach Kraftfeldrechnungen der Enolate 17a und 18 sind für die hohe π-faciale Selektion von 13a - c, 19 und analoger Verbindungen vermutlich nicht nur sterische sondern auch stereoelektronische Gründe maßgebend, da für 17a im Gegensatz zu 18 ein nichtplanares Enolat-Fragment resultiert. - 1 reagiert mit dem Cuprat 25 zum homochiralen Cyclopentanon-Derivat 26 mit 2α-Konfiguration. Mit der Synthese von 29c aus 11a wurde ein Weg zur stereoselektiven Anbindung von ω-Seitenketten an 3 erfolgreich erprobt.
Additional Material:
3 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/jlac.198619860706
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