Unified Bioinspired Total Syntheses of Complex Indolodiketopiperazine Alkaloid-Terpene Hybrid Natural Products and Their Analogs
Project goals
Bacterial terpenoid alkaloids, such as the hexa- or heptacyclic drimentines are a hardly explored natural product class with wide-ranging biological activities. To obtain larger amounts and to explore relationships between their structure and biological activity total synthesis is the key. We propose here a bioinspired approach to this diverse natural product class consisting of: 1) dipeptide cyclization, 2) terpenylation, and 3) polyene cyclizations. The largest challenge consists of developing cationic terpenoid polyene cyclizations for precursors containing Lewis- or Brønsted-basic functionality in the alkaloid core. This approach enables the synthesis of all drimentines in only five to six steps from simple amino acids, but also of analogs that may occur in Nature, but have so far not been isolated. The results might also give clues to the question why Nature uses prenyl and farnesyl units in such alkaloids, but not common geranyl precursors.
Keywords
terpenoid alkaloidstotal synthesisanalogscationic polyene cyclizationsdiversity-oriented synthesis
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-32466S
Alternative language
Project name in Czech
Sjednocené bioinspirované totální syntézy komplexních indolinodiketopiperazinových akaloid-terpenových přírodních látek a jejich analogů
Annotation in Czech
Bakteriální terpenové alkaloidy, jako jsou hexa- a heptacyklické drimentiny, představují málo prozkoumanou třídu přírodních látek s různorodou biologickou aktivitou. Totální syntéza je klíčem k získání větších množství těchto látek, potřebných ke studiu vztahu mezi jejich strukturou a bioaktivitou. V rámci projektu navrhujeme bioinspirovaný přístup k syntéze této skupiny látek založený na: 1) cyklizaci dipeptidu, 2) terpenylaci a 3) cyklizaci polyenu. Největší výzvou bude vypracování kationické cyklizace terpenoidních polyenů nesoucích Lewisovy či Brønstedovy bazické skupiny na alkaloidním jádru. Tento přístup umožňuje krátkou, pěti- až šestikrokovou syntézu všech drimentinů z jednoduchých aminokyselin a zároveň i syntézu možných přírodních analogů, které zatím nebyly izolovány. Výzkum může zároveň pomoci zodpovědět, proč příroda integruje do těchto alkaloidů prenylové a farnesylové jednotky, ale ne jinak běžnější geranylové.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
5,477 thou. CZK
Public financial support
4,794 thou. CZK
Other public sources
342 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
5 477 CZK thou.
Public support
4 794 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Organic chemistry
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024