Med utgångspunkt från tillgängliga kemikalier, ett tyskt team av forskare slutförde framgångsrikt den totala syntesen av agarozizanol B, ett intressant naturligt ämne som finns i agarwood. Som beskrivs i journalen Angewandte Chemie , nyckelsekvensen i den relativt korta syntetiska vägen är en fotokemisk reaktionskaskad som involverar en serie komplexa omorganisationer av polycykliska mellanprodukter.

Terpener är naturliga ämnen som till största delen kommer från växter och har stor strukturell mångfald. Formellt, de är uppbyggda av isoprenenheter (2-metylbuta-1, 3-dien). Sesquiterpenes, terpener gjorda av tre isoprenenheter, är den största och viktigaste delmängden. Deras grundläggande ram består av 15 kolatomer som kan ordnas på väldigt olika sätt, vanligtvis i system med flera kolatomringar. Vissa polycykliska sesquiterpener används som doft- och smakämnen, såväl som läkemedel.

En familj av sesquiterpener med antidiabetisk aktivitet och en hög grad av strukturell komplexitet har nyligen isolerats från agarwood (även känd som eaglewood) och flera andra växter. De delar alla ett gemensamt centralt ramverk känt som ett prezizanskelett. Leds av Thorsten Bach vid Tekniska universitetet i München (Tyskland), ett team har nu slutfört den totala syntesen av en medlem av denna familj av naturliga produkter, agarozizanol B. En total syntes är den fullständiga bildningen av en naturlig produkt från bas, tillgängliga utgångsmaterial.

Prezizans skelett är ett system med tre ringar av kolatomer:en sexledad ring som är fäst vid en femledad ring längs ena kanten och också överbryggas av ytterligare två kolatomer för att bilda en andra femledad ring. Utmaningen att syntetisera en sådan struktur är att skelettet kan existera i två spegelbildsformer (betecknade som (+) och (-) former). Agarozizanol B har också två sidogrupper som också måste ha rätt rumslig orientering.

Utgångspunkten för denna elva-stegs reaktionssekvens - som är mycket kort för en total syntes - är ett indanonderivat. Denna förening innehåller redan ett system med en femledad ring och en sexledad ring – om än en aromatisk sådan. De saknade kolatomerna är bundna till indanonen i form av en olefinsidokedja. Kärnan i denna syntes är en fotokemisk kaskad som inkluderar tre ljusdrivna reaktioner och en serie komplexa omarrangemang av polycykliska mellanprodukter. Det första steget producerar ett ansträngt tetracykliskt ramverk som innehåller alla kolatomer i agarozizanol B i de korrekta relativa positionerna - med förlust av den oönskade aromaticiteten hos sexkolringen. Senare, en omvandling leder till det tricykliska prezizanskelettet genom öppning av en trekolsring i en mellanprodukt (uppdelning av en cyklopropanbindning).

"På detta sätt fick vi en blandning av (+) och (–) formerna samt ren (+)-agarozizanol B, som är identisk med naturprodukten, " säger Thorsten Bach. "Vår nyligen utvecklade fotokemiska kaskadreaktion har visat sig vara mycket lovande för framtida synteser av andra naturprodukter."