Synthetic Studies towards (-)-Lemonomycin, Synthesis of Fused Tetracycles

Abstract

The asymmetric synthesis of 1,3-lactol-bridged tetrahydroisoquinoline 5 is developed. Subsequent cyclization of 5 under acidic conditions leads to the formation of a tricyclic enamide 22, which is in turn converted to a tetracyclic compound 23.

Key words

amino acid - lemonomycin - tetrahydroisoquinoline - Mannich rection - intramolecular Pictet-Spengler reaction

References and Notes

• 1a Scott JD. Williams RM. Chem. Rev.  2002,  102:  1669 
• 1b Arai T. Kubo A. The Alkaloids   Vol. 21:  Brossi A. Academic Press; New York: 1983.  p.55-100  
• 1c Fukuyama T. Adv. Heterocycl. Nat. Prod. Synth.  1992,  2:  189 
• 1d Ozturk T. The Alkaloids   Vol. 53:  Brossi A. Academic Press; New York: 2000.  p.119-238  
• 2 Whaley HA. Patterson EL. Dann M. Shay AJ. Porter JN. Antimicrob. Agents Chemother.  1964,  8:  83 
• 3 He H. Shen B. Carter GT. Tetrahedron Lett.  2000,  41:  2067 
• 4 Ashley ER. Cruz EG. Stoltz BM. J. Am. Chem. Soc.  2003,  125:  15000 
• 5 Rikimaru K. Mori K. Kan T. Fukuyama T. Chem. Commun.  2005,  394 
• 6 Magnus P. Matthews KS. J. Am. Chem. Soc.  2005,  127:  12476 
• 7 Chen J. Chen X. Bois-Choussy M. Zhu J. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  87 
• For other total syntheses, see:
• 8a Corey EJ. Gin DY. Kania RS. J. Am. Chem. Soc.  1996,  118:  9202 
• 8b Endo A. Yanagisawa A. Abe M. Tohma S. Kan T. Fukuyama T. J. Am. Chem. Soc.  2002,  124:  2545 
• 8c For a formal total synthesis, see: Zheng S. Chan C. Furuuchi T. Wright BJD. Zhou B. Guo J. Danishefsky SJD. Angew. Chem. Int. Ed.  2006,  45:  1754 
• 8d For a hemisynthesis, see: Cuevas C., Pérez M., Martin M. J., Chicharro J. L., Fernandez-Rivas C., Flores M., Francesch A., Gallego P., Zarzuelo M., De La Calle F., Garcia J., Polanco C., Rodriguez I., Manzanares I.; Org. Lett.; 2000, 2: 2545
• 9 Couturier C. Liron M. Schlama T. Zhu J. Synlett  2005,  851 
• 10a Godfrey IM. Sargent MV. Elix JA. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1  1974,  1353 
• 10b Luly JR. Rapoport H. J. Org. Chem.  1981,  46:  2745 
• 10c Fukuyama T. Sachleben RA. J. Am. Chem. Soc.  1982,  104:  4957 
• 10d Fukuyama T. Yang L. Ajeck KL. Sachleben RA. J. Am. Chem. Soc.  1990,  112:  3712 
• 10e Myers AG. Kung DW. J. Am. Chem. Soc.  1999,  121:  10828 
• 11a Corey EJ. Bo Y. Busch-Petersen J. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  13000 
• 11b Corey EJ. Noe MC. Xu F. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  5347 
• 11c Corey EJ. Xu F. Noe MC. J. Am. Chem. Soc.  1997,  119:  12414 
• 12a Lygo B. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  1389 
• 12b Lygo B. Crosby J. Peterson JA. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  1385 
• 12c Lygo B. Wainwright PG. Tetrahedron Lett.  1997,  38:  8595 
• 13a Trost BM. Bunt RC. Pulley SR. J. Org. Chem.  1994,  59:  4202 
• 13b Trost BM. Surivet J.-P. J. Am. Chem. Soc.  2000,  122:  6291 
• 14a Kurihara H. Mishima H. Tetrahedron Lett.  1982,  23:  3639 
• 14b Martinez EJ. Corey EJ. Org. Lett.  2000,  2:  993 
• 14c Todd MH. Ndubaku C. Bartlett PA. J. Org. Chem.  2002,  67:  3985 
• 15a Carpino LA. J. Am. Chem. Soc.  1993,  115:  4397 
• 15b Carpino LA. Imazumi H. El-Faham A. Ferrer FJ. Zhang C. Lee Y. Foxman BM. Henklein P. Hanay C. Mügge C. Wenschuh H. Klose J. Beyermann M. Bienert M. Angew. Chem. Int. Ed.  2002,  41:  442 
• 16a Brown HC. Shoaf CJ. J. Am. Chem. Soc.  1964,  86:  1079 
• 16b Brown HC. Garg CP. J. Am. Chem. Soc.  1964,  86:  1085 
• 16c Brown HC. Tsukamoto A. J. Am. Chem. Soc.  1964,  86:  1089 
• 17a Saito H. Hirata T. Tetrahedron Lett.  1987,  28:  4065 
• 17b Malmberg M. Nyberg K. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1979,  167 
• 17c Kraus GA. Neuenschwander K. Tetrahedron Lett.  1980,  21:  3841 
• 19 Chen X. Chen J. De Paolis M. Zhu J. J. Org. Chem.  2005,  70:  4397 
• 21 Baldwin JE. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1976,  734 

18

For successful cyclization using enolate chemisty in related system, see ref. 6 and 17a.

20

Compound 23: [α]_D ²⁵ +37.1 (c 0.04, CHCl₃). IR (CHCl₃): 3623, 3025, 3017, 2975, 2928, 1727, 1455, 1391, 1260, 1201, 1046 cm^-1. ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃): δ = 8.01 (d, J = 2.2 Hz, 1 H), 5.87 (s, 1 H), 4.75 (dd, 1 H, J = 2.2, 8.5 Hz), 4.46 (d, 1 H, J = 2.0 Hz), 3.95 (br d, 1 H, J = 11.5 Hz), 3.70 (s, 3 H), 3.68 (m, 1 H), 3.65 (m, 1 H), 3.64 (s, 3 H), 3.45 (m, 1 H), 3.11 (dd, 1 H, J = 1.7, 12.1 Hz), 2.41 (br d, 1 H, J = 12.1 Hz), 2.14 (s, 3 H), 1.87 (dt, 1 H, J = 3.7, 13.1 Hz), 1.82 (m, 1 H), 1.41 (br d, 1 H, J = 13.9 Hz) ppm. ¹³C NMR (300 MHz, CDCl₃): δ = 159.0, 145.4, 141.0, 130.7, 123.4, 121.8, 100.3, 83.8, 67.3, 62.6, 61.6, 61.1, 57.4, 30.4, 20.5, 9.6 ppm. HRMS (ESI): m/z cacld for C₁₉H₂₄N₂O₅ + H⁺: 361.1763; found: 361.1756.