Applications of the Xanthate Transfer Radical Chemistry: Synthesis of Alkaloids from Marin Origin; Synthesis of Thieno[2,3-b]thiopyranones; Synthesis of Aryl Thioethers; Approach to the Total Synthesis of (+)-Maritimol.
Applications de la Chimie Radicalaire des Xanthates : Synthèse d'Alcaloïdes d'Origine Marine ; Synthèse de Thiéno[2,3-b]thiopyranones ; Synthèse de Thioéthers Aryliques ; Approche à la Synthèse Totale du (+)-Maritimol.
Résumé
We have developed a useful synthetic β-keto γ-xanthyl phosphonate that is able to create two new carbon-carbon bonds in both a radical and an ionic manner. We have shown that it adds to various olefins in xanthate radical transfer reactions and that the resultant compounds undergo HWE olefination to form α,β-unsaturated ketones. Moreover, we successfully demonstrated its high conjunctivity by completing the first total synthesis of antimicrobial xestamines C, E, and H. We have also developed a facile and highly efficient one-pot synthetic route toward functionalized 2,3,5,6-tetrahydro-thieno[2,3-b]thiopyran-4-ones from easily accessible β-keto ε-xanthyl phosphonates. A broad molecular diversity around the thieno[2,3-b]thiopyran-4-one scaffold could be introduced in only two steps from simple β-keto γ-xanthyl phosphonate. The syntheses of novel and unprecedented spiro thieno[2,3-b]thiopyran-4-ones were also readily achieved. We have also developed a novel one-step, radical approach to aryl thioethers. A number of xanthates were successfully transformed into the corresponding aryl thioethers. The easy access to valuable vinylsilanes in only three steps from simple xanthate adducts is worthy of note and underscores the synthetic potential of this functional group exchange process. We have also established a fast entry into the stemodane natural product family by using the radical transfer technology. A late intermediate of a model of maritimol has been prepared in only 9 steps from commercially available 4,4-dimethylcyclohexenone. Furthermore, we are currently working on the asymmetric synthesis of (+)-maritimol and an advanced intermediate has already been prepared.
Dans un premier temps, nous avons développé un synthon original équipé à la fois d'une fonction phosphonate et d'une fonction xanthate qui a permis la création de deux liaisons carbone–carbone à la suite, dans une séquence efficace d'addition radicalaire–oléfination de Horner–Wadsworth–Emmons. L'intérêt de ce nouveau xanthate a été par ailleurs illustré en réalisant la synthèse d'alcaloïdes présentant un noyau pyridine, les xestamines C, E, et H. Ce synthon s'est montré aussi très utile dans la synthèse d'hétérocycles soufrés peu décrits dans la littérature, les thiéno[2,3-b]thiopyranones. Une séquence réalisée dans le même pot a permis l'obtention de divers composés très fonctionnalisés. La chimie radicalaire a servi pour la fonctionnalisation de la position 2 alors que la chimie ionique a servi pour la fonctionnalisation de la position 6. Nous avons aussi développé une nouvelle réaction radicalaire qui permet de transformer la fonction xanthate en thioéther arylique. Dans certains cas, une oxydation suivie d'une élimination du sulfoxyde résultant a conduit à des vinylsilanes intéressants. Enfin, nous avons mis au point une nouvelle méthodologie qui permet d'accéder rapidement et efficacement à des motifs bicyclo[3.2.1]octanes fonctionnalisés. Ceci nous a permis par la suite de réaliser une synthèse relativement courte du précurseur insaturé d'un modèle du maritimol, un diterpènoïde tétracyclique. La stratégie appliquée repose principalement sur une étape d'addition radicalaire par transfert de xanthate et de cyclisation radicalaire. La synthèse de l'énantiomère naturel du maritimol a ensuite été entreprise, et un intermédiaire relativement avancé a pu être obtenu.