"Sintesi e caratterizzazione di alchenoni C37 quale proxy paleoclimatico per misure di temperatura di masse d'acqua superficiali".

Abstract

Gli alchenoni sono una categoria di composti chimici derivanti dalle alghe marine superficiali coccolitofori. Si tratta di chetoni aventi una lunga catena alifatica legata al carbonile, caratterizzata dalla presenza di un numero variabile di insaturazioni. Queste molecole sono molto resistenti alla diagenesi, perciò dopo il decesso dell’organismo si depositano sui fondali oceanici, venendo inglobate nei sedimenti insieme ai quali stratificano, conservandosi inalterate anche dopo la decomposizione delle parti molli dell’alga. Al fluttuare delle temperature delle acque superficiali, queste microscopiche piante marine modificano la struttura chimica dell´alchenone, in particolare il numero e le posizioni delle insaturazioni presenti sulla catena alifatica. Ciò conferisce importanza a tali molecole come biomarker e, nel dettaglio, come proxy paleoclimatici per ricostruire le temperature superficiali oceaniche di milioni di anni fa, mettendo in relazione l´indice di insaturazione del doppio legame del carbonio in posizione 37 con i valori d’insaturazione per le temperature attuali e risalire in questo modo alle temperature superficiali oceaniche ancestrali. L´obiettivo di questa tesi è dunque quello di ottenere degli standard di riferimento degli alchenoni C37 (finora ancora sconosciuti) e quindi la loro sintesi e caratterizzazione analitica. La total synthesis queste molecole consentirebbe quindi di definire e correlare con fondamento scientifico le variazioni di struttura chimica delle molecole con i reali cambiamenti climatici di temperatura, attraverso l´ausilio di una curva di calibrazione. La via sintetica all’alchenone C37 consiste nella sintesi di diversi frammenti, i quali vengono uniti per formare la molecola desiderata. Al principio della sintesi vi è l’1,7-eptandiolo, dal quale si ottengono due dei frammenti richiesti: il 7-terbutildimetilsililossieptanale, tramite mono protezione con terbutildimetilsililcloruro ed ossidazione della funzione alcolica; ed il 7-bromoeptanale, dopo sostituzione di una funzione alcolica con bromo ed ossidazione della rimanente. In seguito alla protezione del gruppo carbonilico del 7-bromoeptanale tramite acetalizzazione con glicole etilenico, i frammenti vengono uniti mediante reazione di Wittig per formare, dopo l’idrogenazione del doppio legame, rimozione del gruppo protettore e bromurazione, il 2-(13-bromotridecil)-1,3-diossano, frammento che permette di sintetizzare anche ulteriori alchenoni. Successivamente, il pentadecanale viene unito al 7-bromoeptanale acetalizzato tramite reazione di Wittig per formare un frammento C22 che viene unito, sempre nello stesso modo, con il 2-(13-bromotridecil)-1,3-diossano. Il processo termina con la metilazione dell’ultima aldeide e successiva ossidazione di Swern sull’alcol ottenuto, per formare l’alchenone C37.