600 MHz-NMR-Spektrometer
Final Report Abstract
Mit Hilfe unseres neuen 600 MHz-NMR-Spektrometers haben wir die Struktur einer neuartigen Glycolipidklasse, die wir als Maradolipide bezeichnet haben, aufgeklärt; diese Strukturzuweisung konnte durch Totalsynthese der Naturstoffe bestätigt werden. Die Strukturen der Dafachronsäuren, Steroidhormone, die den Lebenszyklus des Fadenwurms Caenorhabditis elegans kontrollieren, konnten durch Totalsynthese und anschließende vollständige Zuweisung der 1H- und 13C-NMR Signale mittels 2D-NMR-Spektroskopie (COSY, HSQC HMBC, NOESY) zweifelsfrei bestätigt werden. Die NMR-Spektroskopie war auch von entscheidender Bedeutung bei der eindeutigen Zuordnung der Strukturen polyhalogenierter Naturstoffe (Pentachlor-, Pentabrompseudilin, hexahalogenierte 2,2'-Bipyrrole), die wir über eine Silber-katalysierte Cyclisierung dargestellt haben. Diese Verbindungen erwiesen sich als spezifische Inhibitoren der Myosin ATPase. Mit Hilfe der NMR-Spektroskopie gelang uns auch die eindeutige Strukturzuweisung der von uns synthetisierten „tripartite-Strukturen“, das sind Peptide mit Molekülmassen zwischen 1500 und 3000, die aufgrund ihrer Membran-Verankerung als hocheffiziente Inhibitoren der β-Sekretase für die Alzheimer-Forschung von Interesse sind. Ein weiteres großes Forschungsgebiet, bei dem die NMR-Spektroskopie unverzichtbar ist und unser neues Gerät wertvolle Dienste geleistet hat, ist die Synthese und Strukturaufklärung biologisch aktiver Carbazolalkaloide. Unsere Arbeiten auf diesem Gebiet haben wir im letzten Jahr in einem Übersichtsartikel ausführlich zusammengefasst. In einer mechanistischen Studie ist es uns dabei gelungen, einen Diaryl-Palladium(II)-Komplex als Intermediat der Palladium(II)-katalysierten oxidativen Biaryl-Bindungsknüpfung zu isolieren und u. a. durch 600 MHz 1H- und 150 MHz 13C-NMR-Spektroskopie eindeutig nachzuweisen. Weitere neueste Arbeiten auf dem Carbazol-Gebiet umfassen die asymmetrische Synthese und Strukturzuweisung von (–)-trans-Dihydroxygirinimbin sowie die Totalsynthesen von Murrayastin, Oxydimurrayafolin, Clausin Z, Murrastifolin-A und Bismurrayafolin-A, Furoclausin-A, 2,7-dioxygenierten Carbazol-Alkaloiden und Ekeberginin. Das NMR-Gerät diente zur zweifelsfreien Strukturaufklärung der Produkte methodischer Untersuchungen (pericyclische Reaktionen, Organometallkatalyse, Chemie von Schwefelheterocyclen) sowie insbes. der Zwischen- und Endprodukte in der stereoselektiven Synthese komplexer, meistens bioaktiver Naturstoffe, wie z. B.: Saragossasäure D, Kempen-2, Kempen-1, 3-epi-Kempen-1, Salvinorin A (Diterpene), Englerin A, Ferutinin, Dehydrocostuslacton (Sesquiterpene), Codein, Thebainon A (Morphin-Alkaloide), Lonchocarpol A, Glabrol, Glyceollin I und II, Griffonianon C (Flavonoide), Scabrosin A (Epidithiodiketopiperazin).
Publications
- Improved Synthesis of an Ascaroside Pheromone Controlling Dauer Larva Development in Caenorhabditis elegans. Synthesis 2009, 3488–3492
R. Martin, T. Schäfer, G. Theumer, E. V. Entchev, T. V. Kurzchalia, H.-J. Knölker
(See online at https://doi.org/10.1055/s-0029-1216967) - Total Synthesis of Pentabromo- and Pentachloropseudilin, and Synthetic Analogues – Allosteric Inhibitors of Myosin ATPase. Angew. Chem. 2009, 121, 8186–8190; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8042–8046
R. Martin, A. Jäger, M. Böhl, S. Richter, R. Fedorov, D. J. Manstein, H. O. Gutzeit, H.-J. Knölker
(See online at https://doi.org/10.1002/anie.200903743) - Hormones Controlling the Life Cycle of the Nematode Caenorhabditis elegans: Stereoselective Synthesis and Biology. Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 739–750
R. Martin, E. V. Entchev, T. V. Kurzchalia, H.-J. Knölker
- Maradolipids: Diacyltrehalose Glycolipids Specific to Dauer Larva in Caenorhabditis elegans. Angew. Chem. 2010, 122, 9620–9625; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9430–9435
S. Penkov, F. Mende, V. Zagoriy, C. Erkut, R. Martin, U. Pässler, K. Schuhmann, D. Schwudke, M. Gruner, J. Mäntler, T. Reichert- Müller, A. Shevchenko, H.-J. Knölker, T. V. Kurzchalia
(See online at https://doi.org/10.1002/anie.201004466) - Organosilicon-Mediated Total Synthesis of the Triquinane Sesquiterpenes (±)-β-Isocomene and (±)-Isocomene. Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 4562–4568
A. W. Schmidt, T. Olpp, E. Baum, T. Stiffel, H.-J. Knölker
- Stereoselective Synthesis of Cyclopentanes and Cyclobutanes by Lewis Acid Promoted [3+2] and [2+2] Cycloadditions of Allylsilanes. Synlett 2010, 2207–2239
A. W. Schmidt, H.-J. Knölker
(See online at https://doi.org/10.1055/s-0030-1258549) - Structural Design, Solid Phase Synthesis and Activity of Membrane-Anchored β-Secretase Inhibitors on Aβ Generation from Wild-Type and Swedish-Mutant APP. Chem. Eur. J. 2010, 16, 14412–14423
H. Schieb, S. Weidlich, G. Schlechtingen, P. Linning, G. Jennings, M. Gruner, J. Wiltfang, H.-W. Klafki, H.-J. Knölker
(See online at https://doi.org/10.1002/chem.201002878) - Total Synthesis of Biologically Active Alkaloids Using Transition Metals. Pure Appl. Chem. 2010, 82, 1975–1991
R. Forke, K. K. Gruner, K. E. Knott, S. Auschill, S. Agarwal, R. Martin, M. Böhl, S. Richter, G. Tsiavaliaris, R. Fedorov, D. J. Manstein, H. O. Gutzeit, H.-J. Knölker
(See online at https://doi.org/10.1351/PAC-CON-09-12-15) - Efficient Iron-Mediated Approach to Pyrano[3,2-a]carbazole Alkaloids – First Total Synthesis of O-Methylmurrayamine A and 7-Methoxymurrayacine, First Asymmetric Synthesis and Assignment of the Absolute Configuration of (–)-trans- Dihydroxygirinimbine. Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 2057–2061
K. K. Gruner, T. Hopfmann, K. Matsumoto, A. Jäger, T. Katsuki, H.- J. Knölker
- Inhibition of Myosin ATPase Activity by Halogenated Pseudilins: A Structure–Activity Study. J. Med. Chem. 2011, 54, 3675–3685
M. Preller, K. Chinthalapudi, R. Martin, H.-J. Knölker, D. J. Manstein
(See online at https://doi.org/10.1021/jm200259f)
