I
Indice
___________________________
II
Riassunto
IVCapitolo I. Introduzione e obiettivi di questo lavoro
di Tesi
11.1
Le combretastatine e i loro analoghi strutturali 21.2
Origini delle proprietà antitumorali delle combretastatine. 121.3
Obiettivi di questo lavoro di Tesi. 22Capitolo II. Progettazione della sintesi.
252.1
Metodi riportati in letteratura per la sintesi di 5,6-diaril-2H-piran-2-oni. 262.2
Stato dell’arte sulla sintesi di 5-iodo-2H-piran-2-oni 29 e sul loro impiego nella preparazione di 2H-piran-2-oni sostituiti. 302.3
Scelta delle strategie sintetiche da utilizzare per la sintesi di composti 20, 21 e 22. 33Capitolo III. Lavoro effettuato
373.1
Sintesi dei precursori 383.2
Sintesi dei 5-aril-2-en-4-inoati 33b,c,e, del 5-trimetilsilil-2-en-4-inoato 33d e dei 7-aril-2-en-4,6-diinoati 48a,b,c 423.3
Sintesi dei 5-iodopiranoni 29b-d e 47a-b; tentativi di sintesi di 29e e 47c. 483.4
Sintesi dei 5,6-diaril-2H-piran-2-oni 20b-i e dei 5-aril-6-ariletinil-2H-piran- 2-oni 22a-b. 513.5
Sintesi dei 5-(ariletinil)-6-aril-2H-piran-2-oni 21a-h e dei 5,6-di(ariletinil)- 2H-piran-2-oni 76a-b. 55III
Conclusioni
57Ringraziamenti
62Capitolo IV. Parte Sperimentale
63Informazioni generali
Bibliografia
91IV
Riassunto
Le combretastatine sono una classe di sostanze naturali isolate negli anni
’80 da Combretum Caffrum (un salice sudafricano) e dotate di proprietà antitumorali. La più bioattiva, e più studiata, di queste sostanze è la combretastatina A-4 (1b), che non solo è risultata altamente citotossica in vitro verso numerose linee di cellule tumorali, ma possiede anche una rilevante attività antiangiogenica ed è in grado di indurre l’apoptosi nel tessuto tumorale.
Purtroppo, le possibilità di impiego come farmaco antitumorale di 1b sono drasticamente limitate dalla sua labilità configurazionale (solo l’isomero Z è bioattivo) e dalla sua scarsa idrofilicità.
OMeOH MeO OMe
MeO
OMe MeO OMe
MeO
1b
Proprio per questo motivo, negli ultimi anni è stato condotto un rilevante numero di studi volti all’individuazione di analoghi di 1b dotati dello stesso tipo di bioattività e dello stesso meccanismo di azione, ma più idrosolubili e/o privi di problemi configurazionali. In questo contesto, il nostro gruppo di ricerca. Che già da alcuni anni opera nell’ambito della sintesi di sostanze naturali e loro analoghi con proprietà antitumorali, ha ritenuto interessante sviluppare una nuova classe di analoghi di 1b costituita da 2H-piran-2-oni di formula generale 20, 21 e 22.
O O O
O
Ar1
Ar2 O
Ar1
Ar2 O
Ar1
Ar2
20 21 22
Come parte di questo progetto, il presente lavoro di Tesi ha appunto compreso la sintesi di una prima serie di composti di questo tipo, al fine di permettere la valutazione della loro bioattività. In particolare, sono stati preparati i composti 20b-i, 20a-h e 22a-b.
V
O O O
O
Ar1
Ar2 O
Ar1
Ar2 O
Ar1 Ar2
20b: Ar1= C6H5
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20c: Ar1= 3-F-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
20d: Ar1= 4-(CF3O)C6H4
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
20e: Ar1= 2-(6'-(OMe))naftil Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
20f: Ar1= 3-(NH2)-C6H4 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20g: Ar1= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
20h: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2
Ar2=3-F-4-(OMe)C6H3
20i: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2
Ar2= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
21a: Ar1= C6H5
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
21b: Ar1=3-F-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21c: Ar1= 2-tienile
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
21d: Ar1= 2-piridile Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
21e: Ar1= N-metil-imidazolile Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
21f: Ar1= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21g: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2=3-F-4-(OMe)C6H3 21h: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2
Ar2= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
22a: Ar1=3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2= C6H5
22b: Ar1=3-(OH)-4-(OMe)C6H3
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
E’ peraltro da rilevare che prima di questo lavoro di Tesi era noto un solo composto di formula generale 20 (20a: Ar1 = Ar2 = Ph) e nessun composto di formula generale 21 e 22. Comunque, i desiderati piranoni 20 e 21 sono stati convenientemente preparati mediante brevi sequenze di reazioni che hanno visto come loro comuni e diretti precursori 6-aril-5-iodo-2H-piran-2-oni 29.
Parallelamente, come diretti precursori dei composti 22 sono stati impiegati iodopiranoni di formula generale 47.
O O Ar1
I
O O Ar1
I
O O I
O O I
29 47
Gli iodopiranoni 29b,c,e, necessari per accedere ai composti 20b-i e 21a- h secondo la strategia sintetica utilizzata, sono stati preparati con ottime rese ed elevatissime regioselettività per trattamento con I2 in diclorometano dei 5-aril- eninoati 33b,c,e, seguendo una procedura generale per la iodolattonizzazione di 2- en-4-inoati di metile 5-sostituiti precedentemente individuata nel nostro laboratorio ma non ancora sperimentata su quelli 5-sostituiti con gruppi acrilici 33
VI
(Schema A). a loro volta, i composti 33b,c,e sono stati sintetizzati con rese dal 76% al 98%medinate reazioni di cross-coupling catalizzate da Pd e Cu secondo Sonogashira fra gli 1-alchini 49c,d,h e lo (Z)-3-bromopropenoato di metile (50) preparato stereoselettivamente in situ a partire dal propiolato di metile (51) (Schema A)
Schema A
H COOMe Br COOMe
Ar1 COOMe LiBr , AcOH
51 50
PdCl2(PPh3)2, CuI (76-98%)
49c: Ar1 = 3,4,5-(OMe)3C6H2 49d: Ar1 = 3-F-4-(OMe)C6H3 49h: Ar1 = 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
I2, CH2Cl2 (94-99%) 33b: Ar1 = 3,4,5-(OMe)3C6H2
33c: Ar1 = 3-F-4-(OMe)C6H3 33e: Ar1 = 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
O O Ar1
I
Ar1C≡C-H (49)
33 29
29b: Ar1 = 3,4,5-(OMe)3C6H2 29c: Ar1 = 3-F-4-(OMe)C6H3 29d: Ar1 = 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
Analogamente i 6-(ariletinil)-5-iodopiranoni 47a-b sono stati preparati con rese più modeste, ma regioselettività altrettanto elevate, per trattamento con I2 in CH2Cl2 degli endiinilesteri 48a-b, a loro volta ottenuti dai 7-arilbutadiini 72a-b mediante una procedura one pot del tutto analoga a quella descritta nello Schema A per la sintesi dei composti 33 da alchini 49.
H Ar2
72a: C6H5
72b: 3,4,5-(OMe)3C6H2 O O
I
COOMe Ar1
Ar1
48a: C6H5
48b: 3,4,5-(OMe)3C6H2 47a: C6H5
47b: 3,4,5-(OMe)3C6H2
Infine, gli ioduri 29b-d e 47a-b sono stati convertiti con rese almeno buone nei desiderati composti 20b-i e 22a-b, rispettivamente, tramite reazioni di cross-coupling tipo Suzuki con opportuni acidi o esteri borbonici (Schema B) D’altra parte gli ioduri 29b-d sono stati convertiti con ottime rese anche nei desiderati composti 21a-h mediante reazioni di cross-coupling tipo Sonogashira con opportuni 2-ariletini 49 (Schema B).
VII Schema B
O O O
O O
O O O
Ar1
I
Ar1 Ar1
Ar2 Ar2
I
Ar1 O O
Ar2
Ar1 PdCl2(PPh3)2/ CuI
Ar2C≡C-H (49)
(99-80%) PdCl2(PhCN)2,
KF Ar2 B
O-H(R) O-H(R)
56
(76-97%)
21 29 20
PdCl2(PhCN)2, KF Ar2 B
O-H(R) O-H(R)
56
(65-67%)
29b: Ar1 = 3,4,5-(OMe)3C6H2 29c: Ar1 = 3-F-4-(OMe)C6H3 29d: Ar1 = 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
20b: Ar1= C6H5
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20c: Ar1= 3-F-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20d: Ar1= 4-(CF3O)C6H4 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20e: Ar1= 2-(6'-(OMe))naftil Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20f: Ar1= 3-(NH2)-C6H4 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20g: Ar1= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 20h: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2=3-F-4-(OMe)C6H3 20i: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3 21a: Ar1= C6H5
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21b: Ar1=3-F-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21c: Ar1= 2-tienile
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21d: Ar1= 2-piridile Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21e: Ar1= N-metil-imidazolile Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21f: Ar1= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3 Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2 21g: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2=3-F-4-(OMe)C6H3 21h: Ar1= 3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2= 3-(OH)-4-(OMe)C6H3
47a: C6H5
47b: 3,4,5-(OMe)3C6H2
22a: Ar1=3,4,5-(MeO)3C6H2 Ar2= C6H5
22b: Ar1=3-(OH)-4-(OMe)C6H3
Ar2=3,4,5-(MeO)3C6H2
E’ inoltre da menzionare che in questo lavoro di Tesi sono riportate ulteriori serie di prove, volte a individuare procedure sintetiche ancora più convenienti o ad estendere la varietà dei composti preparati, nonché le sintesi dei composti 76a e 76b a partire da 47a, e che la maggior parte dei composti 20, 21 e 22 è stata inviata all’US National Cancer Institute (NCI) per una valutazione delle loro proprietà antitumorali.
VIII
I primi risultati ottenuti, relativi a solo 4 componenti, sono citati nelle Conclusioni di questa Tesi.
O O O
MeO
MeO OMe
O
76a 76b
