English

Palmarumycins are biologically active natural products. The representatives of this new family are MK3018 (2) and bibendensis (3). In 1989, Ogishi and his coworkers isolated antibiotic MK3018 from the fungus Tetraploa aristata IR 25 and Bibendensis (3) was isolated in 1990 by Connolly from the timber Afzelia bibendensis. In general, all members of this family are composed of two naphthalene entities that are linked via oxygen. Depending on the number of different oxygen-carbon bonds, three different configurations of spirobisnaphthalenes are known. They are called palmarumycine, spiroxine and preussomerine. In palmarumycine, the two naphthalene moieties are interconnected with two oxygens e.g. palmarumycin CP1 (4) and in preussomerins they are linked together with three oxygens e.g. preussomerin A (5) . In case of spiroxine there is one carbon and two oxygen bridges e.g. spiroxin A (6). These natural products show antibacterial, antifungal, herbicidal, and cytotoxic properties. Because of their broad biological spectrum of activity and their interesting structural features, the focus of our work is to synthesize palmarumycins and similar compounds of this class. In this context several Palmarumycins and its derivatives are synthesized by transformation reactions such as aromatization, isomerization of double bonds and acid-catalyzed cleavage of the methoxy group eliminations. The epoxidation of these compounds yielded interesting products. Furthermore using benzoquinoneketal 76, Diels-Alder product 90 and its derivatives 85, 94 and 95 were produced by dihydroxylations, the formation of the acetonides and esterification reactions. After these reactions, the diols 103-107, the acetonide 108 110-112 and the monoacetate 141 and diacetate 114-117 were synthesized. The illustrated compounds were tested for their biological activity against Gram-negative Escherichia coli (Ec), the Gram-positive bacterium Bacillus megaterium (Bm) and the fungus Microbotryum violaceum (Mv). All investigated substances were bioactive against these microorganisms and showed good to excellent results. In addition to the synthesis of Palmarumycins, two further projects were carried out. In the first project, the dimerization of the monomer 118 was investigated. For this purpose, an attempt was made to produce the synthetic natural products 119, 120 and 121. The dimerization reaction of the monomer 118 gave the desired para-para dimer daldinol (119), the ortho-para dimer nodulisporin A (120) and the side product orthomethyljuglon (142). In the third and final project, the reactions of 1,4-phenanthrene quinone, due to their interesting biological activities, were investigated which yielded interesting and surprising products.

Deutsch

Palmarumycine sind biologisch aktive Naturstoffe. Die ersten Vertreter dieser neuen Familie sind MK3018 (2) und Bibendensis (3). Das Antibiotikum MK3018 wurde im Jahre 1989 von Ogishi und seinen Mitarbeitern aus dem Pilz Tetraploa aristata I R 25 und Bibendensis (3) im Jahr 1990 durch Connolly aus dem Stammholz Afzelia bibendensis isoliert. Im Allgemeinen sind alle Mitglieder dieser Familie aus zwei Naphthalineinheiten aufgebaut, die über Sauerstoffe miteinander verbunden sind. Bisher sind im Hinblick auf die Anzahl der unterschiedlichen Sauerstoff- und Kohlenstoffbindungen drei verschiedene Konfigurationen der Spirobisnaphthaline bekannt. Sie werden als Palmarumycine, Spiroxine und Preussomerine bezeichnet. Während die beiden Naphthalineinheiten der Palmarumycine über zwei Sauerstoffbrücken miteinander verbunden sind, sind sie bei den Preussomerinen über drei Sauerstoffbrücken miteinander verknüpft. Als dritte Variante besitzen die Spiroxine eine Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffbrücken. Die drei verschiedenen Varianten sind durch Palmarumycin CP1 (4), Preussomerin A (5) und Spiroxin A (6) vertreten. Diese Naturstoffe zeigen antibakterielle, antifungische, herbizide und cytostatische Eigenschaften. Aufgrund ihres breiten biologischen Wirkspektrums und ihrer interessanten Strukturmerkmale stand die Synthese der Palmarumycine und ähnlicher Verbindungen dieser Naturstoffsklasse im Mittelpunkt unserer Arbeit. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene Palmarumycine und deren Derivate durch Transformationsreaktionen wie Aromatisierung, Isomerisierung der Doppelbindung, Abspaltung der Methoxygruppe und säurekatalysierte Eliminierungen hergestellt. Die Epoxidierung dieser Verbindungen lieferte interessante Produkte. Desweiteren wurden Benzochinonketal 76, Diels-Alder Produkt 90 und seine Derivate 85, 94 und 95 bei den Dihydroxylierungen, der Bildung der Acetonide und Veresterungsreaktionen eingesetzt. Nach diesen Reaktionen konnten die Diole 103-107, die Acetonide 108, 110-112 und das Monoacetat 141 und die Diacetate 114-117 synthetisiert werden. Die dargestellten Verbindungen wurden auf ihre biologische Aktivität gegen das Gram-negative Escherichia coli (Ec), das Gram-positive Bakterium Bacillus megaterium (Bm) und den Pilz Microbotryum violaceum (Mv) getestet. Alle untersuchten Substanzen waren gegen diese Mikroorganismen bioativ und zeigten von gute bis exzellente Wirkungen. Neben der Synthese der Palmarumycine wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei weitere Projekte durchgeführt. Im ersten Projekt wurde die Dimerisierung des Monomers 118 untersucht. Hierfür wurde versucht, die Naturstoffe 119, 120 und 121 synthetisch herzustellen. Die Dimerisierungsreaktion des Monomers 118 lieferte das gewünschte para-para Dimer Daldinol (119), das ortho-para Dimer Nodulisporin A (120) und das Nebenprodukt Orthomethyljuglon (142). Im dritten und letzten Teil wurden die Reaktionen der 1,4-Phenanthrenchinone untersucht. 1,4-Phenanthrenchinone sind wegen ihren interessanten biologischen Aktivitäten von großer Bedeutung. Die Reaktionen von 1,4-Phenanthrenchinone lieferten interessante und überraschende Produkte.