Pentalenene, a sesquiterpene with tricycle[6.3.0.0]undecane core structure was isolated from Streptomyces griseochromogenes by Seto and Yonehara in 1980. A great attention has been drawn to this natural product since it is the representative angular triquinane natural product to test newly developed synthetic methodologies and is the biosynthetic precursor of pentalenolactone, an antibiotic metabolites, produced by several Streptomyces species. Only few strategies that assembled two or more rings in one-step were reported; thermolytic rearrangement, metal-catalyzed transformation, squarate ester cascade, tandem radical cyclization, arene olefin photocycloaddition, and intramolecular Pauson-Khand reaction. A stereoselective total synthesis of (+)-pentalenene was achieved through the tandem cycloaddition reaction of the allenyl diazo substrate prepared from (+)-citronellal. The initial intramolecular [2+3] cycloaddition reaction between the diazo functionality and the allenyl group produced the trimethylenemethane (TMM) intermediate after immediate loss of nitrogen molecule from the cycloaddition intermediate. Subsequent [2+3] cycloaddition of the TMM with olefin produced the angularly fused triquinane structure stereoselectively.
The readily available epoxy sulfone provides controlled access to the four-membered ring to seven-membered ring via either formal exo or endo opening of the derived carbanion, respectively. The mode of ring opening in these compounds is controlled by the choice of reagent, as the use of lithium amide base effect exo ring opening of the epoxide, while the use of organomangesium bases affords the product from formal endo ring opening. The anomeric sulfone functionality present in oxacycles can also be further functionalized for the synthesis of target molecules. This functionalization of sulfone moiety has been less studied due to its less reactivity compared to other leaving group. Stereoselective C-glycosylation and O-glycosylation have been investigated, which approaches could be applied to the synthesis of phamaceuticals, and naturally occurring compounds.
펜탈레닌은 각형 트라이퀴네인을 가지는 천연물로서 스트렙토미세스 그리세우스라는 방선균의 배양액으로부터 1980년도에 분리되었다. 펜탈레닌은 4차 탄소와 비대칭 메틸기를 가지고 있는 복잡한 구조를 가지고 있다. 펜탈레닌의 전구체인 펜탈레닌락톤은 강한 항생성 및 항암성 등의 생리활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 구조적 특별함과 흥미로운 생리활성 때문에 펜탈레닌은 발견된 이 후에 꾸준히 매력적인 합성 대상으로 여겨져 왔다. 하지만 펜탈레닌 합성을 위한 많은 시도에도 불구하고 현재까지 단 두번의 비대칭 전합성법이 보고가 되었다.
우리는 최근에 알레닐 다이아조 작용기의 고리화 첨가반응으로 생성되는 트리메틸렌메테인 다이일의 알켄과의 고리화 첨가반응을 통해서 트라이퀴네인 구조를 효율적으로 합성하는 연속적인 첨가반응을 개발하였다. 본 연구에서는 이 반응을 이용하여 천연물의 합성 또한 성공적으로 수행할 수 있었다. 플러스플러스시트로부터 시작하여 천연물 펜탈레닌의 전합성을 14 단계에 걸쳐 성공적으로 수행할 수 있었다.
쉽게 얻을 수 있는 에폭시설폰은 형성된 카보음이온이 외향 고리 열림과 내향 고리 열림을 통해서 각각 옥시타노스와 디옥시푸라노스 고리시스템으로의 접근을 조절한다. 이런 화합물에서 고리열림의 방식은 시약의 선택에 의해서 조절된다. 즉, 촉진제로 루이스 산이 포함된 유기리튬 염기들을 사용할 경우 에폭사이드의 외향고리 열림에 영향을 주고 유기 마그네슘 염기들의 사용은 내향 고리 열림 생성물들을 만든다. 비록 이러한 고리화반응에서 얻어진 옥시탄 고리의 아노머릭 술폰작용기를 높은 수율로 알킬 또는 알콕시 그룹으로 치환하는 새로운 방법을 개발하였다. 이러한 전략은 현재 항바이러스 옥시타노신 A합성과 뉴클레오시드 아날로그 합성에서 수행되고 있다.
