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上海有机所含多取代芳环的天然产物全合成研究获系列进展

作者:   上传日期:2015-08-06  阅读次数:

多取代芳环的构建一直在多环天然产物的全合成中具有很大的挑战性。传统的策略一般是从易得的含芳环起始原料出发进行逐步修饰。随着取代基的增多和立体化学环境的复杂化,这类策略面临的困难往往愈来愈大。中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室李昂课题组发展了环化/芳构化的合成策略,通过自主合成芳环的方式,解决以上策略性问题,实现了含多取代芳环的xiamycin家族、clostrubin和mycoleptodiscin A的全合成。

Xiamycin A代表了一类结构独特的吲哚倍半萜,由德国和中科院的两个课题组独立地在放线菌中发现,其化学合成和生物合成均引起了较多关注。李昂课题组的孟占朝等利用6π电环化/芳构化和过渡金属环化两种不同的策略,构建了该类分子中的四取代芳环,合成了该家族中的一系列天然产物如xiamycin A、oridamycins A和B以及dixiamycin C,并通过合成发现xiamycin A具有很强的抗1型疱疹病毒活性(Nature Communications,2015,6, 6096, DOI: 10.1038/ncomms7096)。值得一提的是,在后一种合成策略中运用了该所陆熙炎院士发展的高效咔唑合成法作为全合成的关键步骤。

多酚天然产物clostrubin是于2014年5月报道的具有新颖骨架的抗生素,对耐药菌MRSA和VRE表现出很强的抑制活性。李昂课题组的阳铭博士和李健仅用5个月完成了该分子的首次全合成(Nature Communications2015,6, 6445, DOI: 10.1038/ncomms7445)。该合成以6π电环化/芳构化为核心策略构建六取代苯环。借助该分子自身隐含的对称性制备电环化前体,通过紫外光照射实现该共轭烯烃的6π电环化反应,所得产物在空气中自动芳构化形成多环高级中间体。合成路线最长线性步骤仅9步,可以便捷地提供数百毫克的样品,解决了天然产物来源稀少的问题。

Mycoleptodiscin A是Cubilla-Rios等从共生真菌Mycoleptodiscus sp.中获得的一个吲哚倍半萜,具有少见的吲哚邻苯醌结构,且吲哚4位与萜类骨架相连。李昂课题组的周述鹏和陈浩等近期完成了该分子的首次全合成(Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 6878)。该合成没有从制备繁琐的多取代吲哚原料出发,而是利用铜催化的碳-氮键形成反应在合成后期构建多取代的氢化吡咯环系,再进行氧化芳构化形成杂芳环体系。该合成很好地体现了构建芳环的策略在多取代芳香天然产物全合成中的优势。

以上工作受到科技部973计划青年专题项目、国家自然科学基金委优秀青年基金和重大研究计划、中科院上海有机所百人计划、中组部青年拔尖人才计划、科技部创新人才推动计划、上海市浦江人才计划和生命有机化学国家重点实验室的大力资助。 
多取代芳环的环化/芳构化合成策略

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