Chiroptical Analysis of Marine Sponge Alkaloids Sharing the Pyrrolopyrazinone Core

• Published in: Chemistry : a European journal 2004-03, Vol.10 (5), p.1141-1148
• Main Authors: Jacquot, Delphine E. N., Mayer, Peter, Lindel, Thomas
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Alkaloids - analysis; Alkaloids - chemical synthesis; Animals; Circular Dichroism; heterocycles; Molecular Structure; natural products; Porifera - chemistry; Pyrazines - chemical synthesis; Pyrazines - chemistry; pyrrole-imidazole alkaloids; Pyrroles - chemistry; Stereoisomerism; structure elucidation
• ISSN: 0947-6539; 1521-3765
• DOI: 10.1002/chem.200305392

A systematic experimental study has been conducted on the chiroptical properties of bi‐ and tricyclic pyrrolopyrazinones, which occur as the core in a variety of marine pyrrole–imidazole alkaloids, such as the immunosuppressive palau'amine. On the basis of the chiral‐pool synthesis of conformationally fixed dipyrrolopyrazinones, it was possible to predict the CD spectrum of (−)‐dibromophakellin above 240 nm. 2,2,2‐Trifluoroethanol was identified as a superior solvent for this analysis. Positive Cotton effects at 250 nm can be used to determine the helicity of dibrominated pyrrolopyrazinones, while the intensity of the Cotton effect at 285 nm is governed by the relative stereochemistry. The influence of bromination of the pyrrole ring also becomes predictable. One of the tricycles can be considered as “conformationally frozen longamide A”. Our study also gives the first comparative Röntgen analyses of diastereomeric Mosher esters of N,O‐hemiacetals, with the results underlining the fact that caution is advised in the application of the advanced Mosher method. Les propriétés chiroptiques de pyrazinones bi‐ et tricycliques, structures appartenant au squelette d'alcaloïdes pyrrolo‐imidazoliques d'origine marine comme l'immunosuppresseur palau'amine, ont été étudiées de façon expérimentale et systématique. La synthèse à partir du pool chiral d'une série de pyrazinones dipyrroliques conformationnellement fixées a rendu possible la prédiction précise du spectre de dichroïsme circulaire de la (−)‐dibromophakelline dans le domaine de longueur d'onde supérieur à 230 nm. Dans cette étude, le 2,2,2‐trifluoroethanol s'est révélé être le meilleur solvant. Les effets Cotton positifs autour de 251 nm ont été utilisés pour la détermination de l'hélicité des pyrazinones dipyrroliques bromées. L'intensité de l'effet Cotton à 285 nm semble être dirigée par la stéréochimie relative des substituants sur la pyrazinone. L'influence du degré de bromation du pyrrole a aussi été étudiée et quantifiée. Comme une des pyrazinones peut être considérée comme une longamide A “conformationnellement gelée”, l'attribution de la stéréochimie absolue du produit naturel a été possible. Notre étude présente également la première analyse cristallographique des deux esters de Mosher diastéréomériques obtenus à partir d'un N,O‐hemiacétal. Dans ce cas, la méthode de Mosher modifiée doit être appliquée avec la plus grande attention. Prediction of the CD spectra of the alkaloids longamide A and dibrom