Autor: Fuksová, M.; Hrubá, K.; Horák, A.; De Dobbeleer, C.; Robiette, R.; Pospíšil, J.
Název práce v češtině: Modulární přístup k syntéze dihydropyranonů prostřednictvím cyklizace a organokovové funkcionalizace
Název práce v angličtině: Modular Synthesis of Dihydropyranones through Cyclization and Organometallic Functionalization
Studentská publikace: ano
Klíčová slova v češtině: Syntéza dihydropyranonů, cyklizace podporovaná bází, organokovová adice, deuterové značení, syntéza přírodních látek
Klíčová slova v angličtině: Dihydropyranone Synthesis; Base-Promoted Cyclization; Organometallic Addition; Deuterium Labeling; Natural Product Synthesis
Abstrakt česky: Dihydropyranony představují klíčové strukturní motivy v biologicky aktivních polyketidech. Předkládáme reprodukovatelnou a škálovatelnou metodu syntézy 3-methoxy-4,5-dihydropyran-2-onů (MeO-DHP-2-onů) prostřednictvím cyklizace hydroxyalkynů podporované bází. Mechanistické a výpočetní studie ukázaly, že obsah vody a doba reakce zásadně ovlivňují účinnost laktonizace. Dva optimalizované protokoly – s použitím uhličitanu draselného (K₂CO₃) nebo in situ generovaného methoxidu sodného (MeONa) – umožnily konzistentní výtěžky napříč různými substráty. Cyklizace v deutero-methanolu vedla k obohaceným DHP-2-onovým skeletům s vysokou izotopovou inkorporací, což je cenné pro mechanistické i medicinální aplikace. Transformace DHP-2-onů na 4,5-dihydropyran-4-ony (DHP-4-ony) byla dosažena organokovovou adicí následovanou cíleným zakončením reakce za použití vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové (HCl) a bortrifluorid-diethyletherátu (BF₃·OEt₂). Tento protokol se ukázal jako robustní a škálovatelný, kompatibilní s organolithnými i organomagneziovými činidly, přičemž druhé jmenované poskytovalo nižší výtěžky. Mechanistická analýza zdůraznila klíčové kroky zahrnující tvorbu hemiacetalu, aktivaci oxonia a řízenou hydrolýzu. Tato metodologie umožňuje přípravu DHP-2-onových i DHP-4-onových skeletů ve vícestupňovém měřítku a poskytuje efektivní cestu k prekurzorům spiroacetalu.
Abstrakt anglicky: Dihydropyranones are key structural motifs in biologically active polyketides. We report a reproducible and scalable method for synthesizing 3-methoxy-4,5-dihydropyran-2-ones (MeO-DHP-2-ones) via base-promoted cyclization of hydroxy alkynes. Mechanistic and computational studies revealed that water content and reaction time critically influence lactonization efficiency. Two optimized protocols – using potassium carbonate (K₂CO₃) or in situ generated sodium methoxide (MeONa) – enabled consistent yields across multiple substrates. Cyclization in deuterated methanol provided deuterium-enriched DHP-2-one scaffolds with high isotopic incorporation, valuable for mechanistic and medicinal applications. The transformation of DHP-2-ones into 4,5-dihydropyran-4-ones (DHP-4-ones) was achieved via organometallic addition followed by a tailored workup involving aqueous hydrochloric acid (HCl) and boron trifluoride diethyl etherate (BF₃·OEt₂). This protocol proved robust and scalable, compatible with both organolithium and organomagnesium reagents, although the latter afforded lower yields. Mechanistic analysis highlighted key steps including hemiacetal formation, oxonium activation, and controlled hydrolysis. The methodology enables multigram-scale preparation of both DHP-2-one and DHP-4-one scaffolds and provides a streamlined route toward spiroacetal precursors.
Jazyk v originále: angličtina
Název časopisu: European Journal of Organich Chemistry
Rok: 2025
Svazek (ročník): n/a
Číslo časopisu v rámci uvedeného svazku: n/a
Strana od-do: n/a
Impact factor: 2.7
Q1: ne
ISSN časopisu: 1099-0690
Vydavatel: WILEY-V C H VERLAG GMBH
Způsob financování: Internal Grant Agency of Palacky University (IGA_PrF_2025_013, IGA_PrF_2025_014, and IGA_PrF_2025_019); European Regional Development Fund-Project „TowArds Next GENeration Crops“ (No. CZ.02.01.01/00/22_008/0004581); European Regional Development Fund-Project „SMART Plant Biotechnology for Sustainable Agriculture“ (No. CZ.02.01.01/00/23_020/0008497), co-funded by the European Union
DOI: 10.1002/ejoc.202500848