Reactividad de las 15-hidroxigermacranolidas. Estudio conformacional

Abstract

Las lactonas sesquiterpénicas son un amplio grupo de compuestos que presentan una gran diversidad estructural y una amplia variedad de actividades biológicas. Dentro de esta familia se encuentran las germacranolidas, un grupo de lactonas sesquiterpénicas que presentan un esqueleto de germacrano y al menos un anillo de gamma-lactona, normalmente cerradas sobre C6. El sistema de (E,E)-ciclodeca-1(10),4-dieno posee flexibilidad conformacional, por lo que pueden existir como mezclas de confórmeros muy próximos en energía e intercambiables entre sí a través de barreras de energía muy pequeñas. Esta flexibilidad conformacional del anillo de diez eslabones en las germacranolidas juega un papel fundamental para entender la reactividad de estos compuestos y la biosíntesis de otros esqueletos de lactonas sesquiterpénicas. Por ello, el análisis conformacional de las germacranolidas posee notable interés porque puede explicar las reacciones más características de estos compuestos, como son las ciclaciones intramoleculares y los reagrupamientos de Cope. Con ese objetivo, en esta Memoria se estudia la reactividad y el estudio conformacional de las 15-hidroxigermacranolidas. En nuestras investigaciones realizadas hemos obtenido los siguientes resultados: 1. Se estudia la viabilidad del salonitenolido y artemisifolina, como productos de partida para extender nuestra metodología de síntesis biomimética de lactonas sesquiterpénicas. Se observa que estos compuestos presentan una especial reactividad, que dificulta su empleo en dicha metodología. 2. Tomando como modelos el salonitenolido y la artemisifolina, se estudia la reactividad de las 15-hidroxigermacranolidas frente a diferentes reactivos ácidos. Se concluye que la presencia del grupo hidroxilo confiere a estos compuestos una reactividad característica en la que están involucrados los dos dobles enlaces del anillo de germacradieno. 3. La ciclación directa del salonitenolido y artemisifolina con ácido acético, clorhídrico y p toluensulfónico, produce mezclas complejas en las que no se detectan las eudesmanolidas esperadas. 4. El tratamiento del salonitenolido con gel de sílice ácida produce la ciclación a C15-oxoeudesmanolidas a través de una transposición pinacolínica. 5. El tratamiento del salonitenolido con triflato de escandio produce un nuevo esqueleto de lactona sesquiterpénica. 6. En la epoxidación del salonitenolido, además del epóxido, se produce una ciclación intramolecular que implica una transposición pinacolínica para dar 1-hidroxi-15-oxo-eudesmanos. 7. Se lleva a cabo una nueva síntesis biomimética de guayanolidas mediante ciclación electrofílica, que podría explicar la biosíntesis de estos productos en determinadas plantas. 8. Se realiza un breve estudio de la reactividad de las 15- hidroxigermacranolidas en el reagrupamiento de Cope, observándose que la presencia de sustituyentes oxigenados en dicha posición incrementa la velocidad de la reacción. 9. Para complementar el estudio de la reactividad de las C15-hidroxigermacranolidas se llevan a cabo estudios teóricos de las conformaciones que éstos adoptan. Se pone de manifiesto que la conformación juega un importante papel en el comportamiento químico de estos compuestos frente a reactivos ácidos.