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天然二倍半萜類化合物Astellatol的首次全合成

2021-04-13 00:00:00
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所屬領域:
化學化工
項目成果/簡介:

成功設計并完成了該分子的首次全合成工作。該工作的關鍵步驟包括一個分子內的Pauson-Khand反應、一個二碘化釤介導的還原1,6-自由基加成反應和一個創新的大位阻反式六氫茚滿構建策略。

該路線首先從已知手性合成子6(從長葉薄荷酮 (+)-pulegone兩步轉化得到)出發,經由烷基化、聯烯鋰進攻、RCM關環和底物控制的立體選擇性氫化,順利得到含有四個手性中心的5/7并環化合物5,再經過幾步簡單的轉化就順利地構建出了前體4。


受楊震教授、龔建賢教授和藍宇教授2015年發表的Retigeranic Acid重要研究工作啟發(Chem. Eur. J. 2015, 21, 12596),化合物4的Pauson-Khand反應順利地得到了含有六氫茚骨架的化合物15,單晶衍射顯示各手性中心也正好符合要求。然而化合物15的內酯開環卻比像想象中要困難,反復嘗試后發現DBU/HMPA體系可以實現所需的消除反應,酯化后即得化合物17,經還原氧化后便可以得到構建四元環的前體3?;谠撔〗M之前應用SmI2 介導的還原1,4-自由基加成構建四元環工作的研究基礎(Chem. Eur. J. 2016, 22, 12634),他們利用化合物3嘗試了SmI2 介導的還原1,6-自由基加成,成功構建了關鍵四元環結構。

在此階段,由于C-3/C-4是個四取代、大位阻雙鍵,并且該雙鍵的還原需要在該分子的深凹面方向進行,這使得最后階段構建反式六氫茚滿的工作充滿了艱辛。同時,由于反式六氫茚滿在熱力學上穩定性不如順式六氫茚滿,這使得自由基類型的還原可行性同樣較低。而且,由于可能的羥基消除反應以及該羥基可能處于假平伏鍵位置,單羥基誘導的均相氫化仍然不順利。于是團隊研究人員轉變思路,在C-6位增加了一個額外的羥基,再經還原得到順式二醇。該底物非常順利地在Crabtree催化劑作用下氫化得到了關鍵的反式六氫茚滿化合物24。此創新性的策略應當同樣適用于其他類似骨架的大位阻反式六氫茚滿構建。最后,再將化合物24進行幾步簡單的轉化,Astellatol的首次并且是對映專一的全合成工作終于得以完成!


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