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Síntesis total de aflatoxina

Estructura química de la aflatoxina B 1

La síntesis total de aflatoxinas se refiere a la síntesis total de un grupo de compuestos orgánicos llamados aflatoxinas . Estos compuestos se encuentran de forma natural en varios hongos . Al igual que con otros compuestos químicos diana en la química orgánica , la síntesis orgánica de aflatoxinas sirve para varios propósitos. Tradicionalmente servía para demostrar la estructura de un biocompuesto complejo además de la evidencia obtenida a partir de la espectroscopia. También demuestra nuevos conceptos en química orgánica (reactivos, tipos de reacción) y abre el camino a derivados moleculares que no se encuentran en la naturaleza. Y para fines prácticos, un biocompuesto sintético es una alternativa comercial para aislar el compuesto de los recursos naturales. Las aflatoxinas en particular añaden otra dimensión porque se sospecha que han sido producidas en masa en el pasado a partir de fuentes biológicas como parte de un programa de armas biológicas . [1] [2]

La síntesis de aflatoxina B1 racémica ha sido reportada por Buechi et al. en 1967 [3] y la de aflatoxina B2 racémica por Roberts et al. en 1968 [4]. El grupo de Barry Trost de la Universidad de Stanford es responsable de la síntesis total enantioselectiva de (+)-Aflatoxina B 1 y B 2a en 2003. [5] En 2005 el grupo de EJ Corey de la Universidad de Harvard presentó la síntesis enantioselectiva de Aflatoxina B 2 . [6]

Síntesis de aflatoxina B2

La síntesis total de la aflatoxina B2 es una secuencia de varios pasos que comienza con una cicloadición [2+3] entre la quinona 1 y el 2,3-dihidrofurano . Esta reacción está catalizada por un catalizador CBS y es enantioselectiva . El siguiente paso es la ortoformilación del producto de reacción 2 en una reacción de Duff . El grupo hidroxilo en 3 se esterifica con anhídrido tríflico que añade un grupo protector triflato . Este paso permite una reacción de Grignard del grupo aldehído en 4 con bromuro de metilmagnesio al alcohol 5 que luego se oxida con el peryodinano de Dess-Martin a la cetona 6. Una oxidación de Baeyer-Villiger convierte la cetona en un éster ( 7 ) y una reducción con níquel Raney convierte el éster en un alcohol y elimina el grupo de ácido tríflico. En el paso final, el esqueleto de cumarina se añade a 9 mediante una reacción de acoplamiento combinada con carbonato de zinc del bromuro de vinilo en 8 y un paso de transesterificación entre el grupo fenol y el grupo éster etílico.

Referencias

  1. ^ Zilinskas, Raymond A. (1997). "Las armas biológicas de Irak. ¿El pasado como futuro?". JAMA . 278 (5): 418–424. doi :10.1001/jama.1997.03550050080037.
  2. ^ Venkataramana, M.; Chandranayaka, S.; Prakash, HS; Niranjana, SR (2015). "Micotoxinas relevantes para la guerra biológica y su detección". En Gopalakrishnakone, P.; Balali-Mood, Mahdi; Llewellyn, Lyndon; Singh, Bal Ram (eds.). Toxinas biológicas y bioterrorismo . Springer. págs. 295–319. ISBN 978-94-007-5869-8.
  3. ^ Buechi, George; Foulkes, DM; Kurono, Masayasu; Mitchell, Gary F.; Schneider, Richard Stephen (1967). "La síntesis total de la aflatoxina B1 racémica". Revista de la Sociedad Química Americana . 89 (25): 6745–53. doi :10.1021/ja01001a062. PMID  6063661.
  4. ^ Roberts, John C.; Sheppard, AH; Knight, JA; Roffey, Patrick (1968). "Estudios en química micológica. Parte XXII. Síntesis total de (±)-aflatoxina-B2". Journal of the Chemical Society C: Organic . 1 : 22–24. doi :10.1039/J39680000022. PMID  5688875.
  5. ^ Trost, BM; Toste, FD "Transformaciones asimétricas cinéticas dinámicas y cinéticas catalizadas por paladio de γ-aciloxibutenólidos. Síntesis total enantioselectiva de (+)-aflatoxina B 1 y B 2a ". J. Am. Chem. Soc. 2003 , 125 , 3090–3100. doi :10.1021/ja020988s
  6. ^ Zhou, G.; Corey, EJ "Síntesis total enantioselectiva corta de aflatoxina B 2 mediante un paso de cicloadición asimétrica [3+2]". J. Am. Chem. Soc. 2005 , 127 , 11958–11959. doi :10.1021/ja054503m