Totalsynthese und Strukturaufklärung von Fusaequisin A und Studien zur Synthese der Ostseitenkette von Curvicollid B

Abstract

The polyketide fusaequisin A was isolated in 2013 by Shiono et al. from the endophytic fungus Fusarium equiseti. The fungus was discovered in a suburb of Yaounde, Cameroon. Fusaequisin A has a high structural similarity to the Curvicollides. These polyketides were isolated from the mycoparasitic organism Podospora curvicolla by Gloer et al. in 2004. The fungus had infected the surface of an Aspergillus flavus sclerotium buried in a cornfield in Illinois, USA. The natural product producers were collected in different ecosystems on different continents and differ not only in their phylogenetic classification but also in their morphological characteristics. This raises the question of how the high structural similarity of the natural products occurs. The isolators were not able to elucidate the absolute configuration of the natural products and the relative configuration could only be assigned for the central heterocycle (all-trans). The present dissertation deals with the total synthesis and structural elucidation, in terms of constitution and configuration, of fusaequisin A and initial studies on the synthesis of curvicollide B. The natural products are to be built up by two key linkage steps (cross-metathesis and JuliaKocienski olefination). The three retrosynthetic fragments, the Western, the Central, and the Eastern fragment, allow a convergent synthesis and should be linked at the latest possible stage of synthesis. Total synthesis of fusaequisin A allowed comparison of the analytical data with those of the isolated natural product. This allowed not only the absolute configuration to be elucidated, but also the constitutional structure elucidation to be corrected.

Der polyketide Naturstoff Fusaequisin A wurde 2013 von Shiono et al. aus dem endophytischen Pilz Fusarium equiseti isoliert, der in einem Vorort von Yaunde in Kamerun entdeckt wurde. Fusaequisin A weist hohe strukturelle Ähnlichkeiten zu den Curvicolliden auf, die 2004 von Gloer et al. aus dem my-koparasitären Organismus Podospora curvicolla isoliert werden konnten. Der Pilz hatte die Oberfläche eines auf einem Kornfeld in Illinois, USA vergrabenen Sklerotiums von Aspergillus flavus befallen. Die Naturstoffproduzenten wurden in verschiedenen Ökosystemen auf unterschiedlichen Kontinenten ge-sammelt und unterscheiden sich nicht nur in ihrer phylogenetischen Klassifizierung, sondern auch hin-sichtlich ihrer morphologischen Eigenschaften. Dadurch stellt sich die Frage, wie es zu der hohen strukturellen Ähnlichkeit der Naturstoffe kommt. Den Isolierern gelang es nicht, die absolute Konfigu-ration der Naturstoffe aufzuklären und auch die relative Konfiguration konnte nur für den zentralen Heterozyklus ermittelt werden (all-trans). Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Totalsynthese und Strukturaufklärung von Fusaequisin A im Hinblick auf Konstitution und Konfiguration und ersten Studien zur Synthese von Curvicollid B. Die Naturstoffe sollen durch zwei zentrale Verknüpfungsschritte (Kreuzmetathese und JuliaKocienski-Olefinierung) aufgebaut werden. Die drei retrosynthetischen Bausteine, West-, Mittel- und Ostfragment, ermöglichen eine konvergente Synthese und sollen auf einer möglichst späten Stu-fe der Synthese verknüpft werden. Die Totalsynthese von Fusaequisin A ermöglichte den Vergleich der analytischen Daten mit denen des isolierten Naturstoffes. Dadurch konnte nicht nur die die abso-lute Konfiguration aufgeklärt, sondern auch die konstitutionelle Strukturaufklärung korrigiert werden.