Lignano-lakton adalah senyawa yang tersebar luas di kingdom tumbuhan. Lebih dari 200 senyawa dari kelas produk alami ini telah diidentifikasi dengan keragaman yang luas dalam kimia lignan, serta dalam tingkat oksidasi dan jenis substituen.
Menurut definisi, lignan adalah dimer unit fenilpropanoid (C 6 -C 3 ) yang dihubungkan oleh karbon pusat rantainya. Dimer terikat dari jenis lain dikenal sebagai neolignan dan lebih terbatas dalam jumlah dan distribusi filogenetik.
Menurut bagaimana atom oksigen dimasukkan ke dalam kerangka senyawa ini, empat kelompok struktural lignan linier dapat dibedakan:
- Lignan atau turunan butana (A)
- Lignanolida, atau turunan dari butanolida (B)
- Monoepoxylignans, atau turunan dari tetrahydrofurans (C)
- dan biepoxylignans atau turunan dari 3,7-dioxabicyclo- [3.3.0] octane
Lignan telah diisolasi dari berbagai bagian tanaman (daun, bunga, buah, sekam dan akar) dan didistribusikan secara luas di antara gymnospermae dan angiospermae. Ketertarikan terbesar pada senyawa ini adalah dalam jangkauan aktivitas biologisnya yang luas, di antaranya dapat kita sebutkan: antitumor, antijamur, antivirus, aktivitas anti-HIV, dan penghambatan aktivitas enzimatik.
Toksisitas terhadap jamur, serangga, dan beberapa vertebrata, juga diamati untuk beberapa lignan di samping berbagai efek fisiologis lainnya.
Kedua lignan-lakton telah menarik minat yang cukup besar dalam hal tindakan kemoterapi mereka, yaitu aktivitas antitumor mereka. Di antara lignan lakton dengan jenis aktivitas ini adalah arctigenin (1), podophyllotoxin (2) dan analognya.
Podophyllotoxin (2) pertama kali diisolasi dalam bentuk kristal pada tahun 1880 dan pada tahun 1942 diperoleh dari ekstrak alkohol daun podophylium kering, tetapi hanya pada tahun 1951 strukturnya ditentukan dengan benar. Arctigenin (1), podophyllotoxin (2) dan beberapa turunannya yang ditunjukkan pada gambar di bawah, adalah senyawa dari jenis dibenzylbutyrolactone yang telah diidentifikasi dalam banyak spesies tanaman dari kingdom tumbuhan.
Lignan alami memiliki berbagai jenis struktur yang menunjukkan berbagai aktivitas biologis. Lignan alami – lakton, seperti turunan arctigenin (1) dan podophyllotoxin (2), yang digambarkan dalam struktur di bawah, diketahui memiliki aktivitas sitotoksik dan telah membangkitkan minat yang sangat besar beberapa dekade lalu karena sifat antikanker dan anti HIV.
Meskipun terdapat banyak jenis sintesis rasemat dan beberapa contoh sintesis asimetris dari senyawa ini, metode sintetik tradisional yang umumnya digunakan tidak cocok untuk pembuatan skala besar senyawa murni optik ini, berdasarkan kebutuhan untuk menggunakan kuantitas stoikiometri. sumber kiral dan/atau urutan langkah sintetik yang besar.
Mengingat hal ini, metode yang lebih efisien untuk melakukan sintesis enantioselektif dari produk alami ini adalah melalui katalisis asimetris menggunakan bahan awal prokiral.
Pekerjaan sebelumnya yang dilakukan di berbagai laboratorium berfungsi untuk menguji beberapa metode sintetis yang dijelaskan dalam literatur. Karena metode ini relatif panjang dan menghasilkan hasil yang rendah, lebih disukai untuk memilih untuk menguji metode alternatif untuk memperoleh lignan-lakton alami yang aktif secara biologis, seperti parabenzlakton dan oksoparabenzlakton, yang strukturnya ditunjukkan di bawah ini.
Kedua senyawa ini, selain memiliki sifat biologis yang bermanfaat, dapat diubah menjadi produk alami lain yang menarik, seperti lignan dari jenis fibenzylbutyrolactones, arylethetralin dan furofuranic.
Bahan awal untuk metodologi sintetik baru ini adalah turunan terlindung dari 3-hidroksimetil-g-butirolakton yang untuk studi disintesis melalui hidrogen enantioselektif dari turunan tak jenuh yang dihasilkan dari asam 3,3-dimetilakrilat. Studi hidrogenasi enantioselektif dilakukan dengan menggunakan kiral rhodium dan katalis ruthenium.