Enantiospezifische Synthese von Crotogoudin und Crotobarin

In diesem Projekt werden wir die chemische Synthese der zwei Naturstoffe Crotogoudin und Crotobarin vornehmen. In Studien zeigten beide Moleküle positive Ergebnisse beim Stoppen von Tumorwachstum und könnten daher wegweisend sein um neue Behandlungsarten gegen Krebs zu entwickeln. Bioaktive Sekundärmetabolite (Naturstoffe) bilden weiterhin die Basis von mehr als 50% aller aktuellen Medikamente am Markt. Um aber aus Naturstoffen Medikamente zu machen ist oftmals das Verfahren der chemischen Synthese unerlässlich. Die Entwicklung von Strategien und Methoden für die Darstellung von Naturstoffen, die komplexe Strukturen beinhalten, sind wichtig um neue Wirkstoffe für Medikamente zu entwickeln. In unserem Projekt schlagen wir die Synthese von zwei Naturstoffen, welche potentiell Wirkstoffe sind, über eine kurze und effiziente Route vor, bei der wir uns modernster Methoden bedienen, und wo notwendig weiterentwickeln werden, und dabei die Anwendung von modernen Strategien in der organischen Synthese zeigen. Um diese strukturell herausfordernden und komplexen Naturstoffe herzustellen, schlagen wir die Synthese eines fortgeschrittenen gemeinsamen Intermediates vor, welches dann als Ausgangspunkt für den Abschluss der Synthese beider Naturstoffe dienen soll. Unsere vorgeschlagene Route für die Synthese von Crotogoudin und Crotobarin wäre kürzer als bereits bekannte Routen und würde außerdem die Herstellung auf selektive Art erlauben Durch die kurze und effiziente Synthese beider Moleküle erwarten wir einen vereinfachten Zugang zu diesen interessanten Molekülen zu schaffen und dadurch Bioaktivitätsstudien zu erleichtern. Auf diese Art hoffen wir durch unsere Arbeit die Entwicklung von neuen Krebsheilmitteln zu ermöglichen.

Dieses Projekt war ausgerichtet auf die Erstellung des Grundgerüsts einer Familie an Molekülen, die Phleghenrine, die aus einer Pflanze im ländlichen China isoliert wurden. Diese Moleküle zeigten eine mögliche neue Art der Bekämpfung der frühen Effekt von Alzheimers. Zusätzlich sind diese Moleküle einzigartig auf chemische Art da ihr drei-dimensionaler Aufbau so noch nicht aus der Natur bekannt war und Chemiker außerdem für diese oder ähnliche Strukturen bis dahin noch keinen Prozess für deren Herstellung entwickelt hatten. Die Fähigkeit jedes Molekül herstellen zu können ist von immenser Bedeutung für die Medizin, die Agrarwissenschaften und für die Ingenieurswissenschaften und daher existiert für viele Moleküle oder Molekülfragmente eine erprobte Methode. Für manche, oft bis dahin unbekannte, Moleküle ist die Herstellung im Labor jedoch nicht ohne Herausforderung und verlangt oft die Entwicklung von neuen Methoden oder die Untersuchung ob existierende Prozesse vielseitig genug sind, um diesen neuen Molekülen aufzubauen. So auch in diesem Projekt. Im Rahmen dieses Projektes wurden drei verschiedene Prozesse untersucht, um zu erkennen, welcher das meiste Material auf die zweckmäßigste Art herstellen konnte. Schlussendlich wurde eine Methode entwickelt, die es erlaubt nicht nur diese spezifischen Moleküle, sondern auch damit verwandte herzustellen. Dies wurde möglich durch die Erzeugung von zwei Molekülfragmenten die anschließend in einer chemischen Additionsreaktion in einer spezifischen Art zusammengefügt wurden und so das chemische Grundgerüst, aus welchen die Moleküle bestehen, hergestellt wurde. Eine der Methoden, die untersucht wurden, wurde dann angewendet auf eine chemische Problemstellung im Bereich der Nachbildung der einer bestimmten Art von bakterieller Zellwand. Dieser Forschungsbereich ist wichtig für die Entwicklung von Impfungen und Antibiotika wird aber erschwert durch die schwierige Handhabung der Moleküle aus denen die Zellwand besteht. Es wurde erforscht ob durch die neuartige Anwendung einer chemischen Methode bessere Ergebnissee erzielt werden könnten. Erste positive Ergebnisse zeigen, dass durch Arbeitsschritte verringert werden konnten und weniger Materialverlust passiert. An der Weiterentwicklung dieser Methode wird geforscht.