Cascada productiva
Síntesis total del sesquiterpeno agarozizanol B
Partiendo de sustancias químicas disponibles, un equipo de investigadores alemanes ha logrado la síntesis total del agarozizanol B, una interesante sustancia natural que se encuentra en la madera de agar. Tal y como se describe en la revista Angewandte Chemie, la secuencia clave de la relativamente corta vía de síntesis es una cascada de reacciones fotoquímicas que implica una serie de complejos reordenamientos de intermedios policíclicos.
© Wiley-VCH
Los terpenos son sustancias naturales que proceden en su mayoría de las plantas y tienen una gran diversidad estructural. Formalmente, están formados por unidades de isopreno (2-metilbuta-1,3-dieno). Los sesquiterpenos, terpenos formados por tres unidades de isopreno, son el subconjunto más grande e importante. Su estructura básica consta de 15 átomos de carbono que pueden estar dispuestos de formas muy diferentes, normalmente en sistemas de varios anillos de átomos de carbono. Algunos sesquiterpenos policíclicos se utilizan como compuestos aromáticos y saborizantes, así como agentes farmacéuticos.
Recientemente se ha aislado una familia de sesquiterpenos con actividad antidiabética y un alto grado de complejidad estructural a partir de la madera de agar (también conocida como madera de águila) y otras plantas. Todos ellos comparten un marco central común conocido como esqueleto de prezizano. Bajo la dirección de Thorsten Bach, de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania), un equipo ha completado la síntesis total de un miembro de esta familia de productos naturales, el agarozizanol B. Una síntesis total es la formación completa de un producto natural a partir de materiales de partida básicos y obtenibles.
El esqueleto del prezizano es un sistema de tres anillos de átomos de carbono: un anillo de seis miembros que está unido a un anillo de cinco miembros a lo largo de uno de sus bordes y que también está unido por otros dos átomos de carbono para formar un segundo anillo de cinco miembros. El reto de sintetizar una estructura de este tipo es que el esqueleto puede existir en dos formas especulares (designadas como las formas (+) y (-)). El agarozizanol B tiene además dos grupos laterales que también deben tener la orientación espacial correcta.
El punto de partida de esta secuencia de reacción de once pasos -que es muy corta para una síntesis total- es un derivado de la indanona. Este compuesto ya contiene un sistema con un anillo de cinco miembros y un anillo de seis miembros, aunque sea aromático. Los átomos de carbono que faltan se unen a la indanona en forma de una cadena lateral de olefina. El núcleo de esta síntesis es una cascada fotoquímica que incluye tres reacciones impulsadas por la luz y una serie de reordenamientos complejos de los intermedios policíclicos. El primer paso produce un marco tetracíclico tenso que contiene todos los átomos de carbono del agarozizanol B en las posiciones relativas correctas, con la pérdida de la aromaticidad no deseada del anillo de seis carbonos. Posteriormente, una conversión conduce al esqueleto tricíclico del prezizano mediante la apertura de un anillo de tres carbonos en un intermediario (escisión de un enlace de ciclopropano).
"De este modo, obtuvimos una mezcla de las formas (+) y (-), así como el (+)-agarozizanol B puro, que es idéntico al producto natural", afirma Thorsten Bach. "Nuestra reacción en cascada fotoquímica recientemente desarrollada ha demostrado ser muy prometedora para futuras síntesis de otros productos naturales".
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