Los químicos de la Universidad de Basilea han logrado sintetizar dos productos naturales complejos del grupo de las ditiodicetopiperazinas (DTP). Para esto, emplearon una nueva estrategia basada en la "activación del enlace C-H, "resultando en una ruta corta y de alto rendimiento. En la edición más reciente de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense , los investigadores describen su nuevo concepto para la síntesis total de Epicoccin G y Rostratin A.

Ciertos microorganismos, como hongos, son una rica fuente de metabolitos secundarios, que tienen un gran potencial en aplicaciones medicinales. De particular interés entre estos metabolitos secundarios son las ditiodicetopiperazinas (DTP), ya que poseen una variedad de actividades biológicas interesantes que podrían usarse en el desarrollo de nuevos medicamentos para la malaria o el cáncer. Sin embargo, a pesar de los grandes esfuerzos realizados durante la última década, Se han completado relativamente pocas síntesis totales de estas moléculas y la obtención de las cantidades necesarias para una investigación adicional sigue siendo un objetivo desafiante.

El profesor Olivier Baudoin y el primer autor Pierre Thesmar del Departamento de Química de la Universidad de Basilea han logrado ahora el desarrollo de una síntesis eficiente y escalable de dos de estos productos naturales estructuralmente desafiantes.

Activación del enlace C – H como nueva estrategia sintética

La ruta de síntesis utilizada por el equipo de Basilea empleó una nueva estrategia para la construcción del sistema de anillos que involucra un método conocido como "activación de enlace C-H, "que en los últimos años se ha convertido en una valiosa herramienta sintética. En este paso clave, dos anillos se forman simultáneamente mediante una doble reacción en la que se escinde un enlace carbono-hidrógeno (enlace C-H) y se forma un enlace carbono-carbono (enlace C-C). Esta ruta permite un acceso eficiente a un intermedio común en cantidades multigramo de bajo costo, materiales de partida disponibles comercialmente.

Este intermedio se convirtió luego en el primer DTP natural, Epicoccin G, en siete pasos adicionales. En comparación con la síntesis total única anterior de la misma molécula, la síntesis actual muestra 14 pasos en lugar de 17, y un rendimiento general mucho mayor del 19,6 por ciento en lugar del 1,5 por ciento.

Siguiente desafío:Rostratin A

Tras la exitosa síntesis de Epicoccin G, el equipo de investigación se aventuró a sintetizar Rostratin A, un DTP natural relacionado, por primera vez y a mayor escala. Esta molécula muestra una serie de elementos estructurales desalentadores que requirieron una adaptación significativa del juego final de síntesis. Después de mucha experimentación, optimización de cada paso y validación en cantidades multigramo, La rostratina A se sintetizó en una escala de 500 mg. En general, esta síntesis total se completó en 17 pasos y con un alto rendimiento global del 12,7 por ciento.

La nueva estrategia revela el alto potencial del método de activación del enlace C – H en el campo de la síntesis de productos naturales. En un próximo paso, los investigadores tienen como objetivo sintetizar otros DTP naturales y sus análogos para realizar estudios más avanzados y evaluar más a fondo el potencial medicinal.