研究论文介绍

Angew:(-)-C10-Hydroxyacutuminine的对映选择性全合成研究

本文作者:杉杉

导读:

近日,California理工学院的S. E. Reisman课题组在Angew. Chem. Int. Ed.中发表论文,报道一种全新的天然产物(-)-C10-hydroxyacutuminine的对映选择性全合成路线设计。这一对映选择性全合成路线中的关键步骤主要涉及:通过光化学[2+2]环加成步骤,构建acutumine生物碱中的两个四级立体中心以及通过retro-aldol/Dieckmann的串联反应步骤,构建相应的螺环环戊烯酮骨架。

 

Enantioselective Synthesis of (-)-C10-Hydroxyacutuminine

D. C. Grünenfelder, R. Navarro, H. Wang, N. J. Fastuca, J. R. Butler, S. E. Reisman,

Angew. Chem. Int. Ed.2022, ASAP doi:10.1002/anie.202117480.

正文:

螺环生物碱(-)-acutumine (1, Figure 1a)是在植物 Sinomeniumacutum中首次分离获得,并表现出优良的生物活性。目前,其分子结构已经通过X-射线晶体学分析确定。而且,其他类型的acutumine类生物碱,例如(-)-dechloroacutumine (2)与(-)-acutuminine (3)同样已经成功进行分离。在上述的acutumine类生物碱中,具有多重官能团化的[4.3.3]螺桨烷结构单元,同时具有螺环稠合的环戊烯酮以及相邻的四级立体中心。目前,文献中仅对于天然产物1有相关的全合成研究报道[1]-[2]。这里,California理工学院的S. E. Reisman团队成功设计出一种全新的acutumine类生物碱(-)-C10-hydroxyacutuminine的对映选择性全合成路线。

首先,通过逆合成分析,作者推测,(-)-C10-hydroxyacutuminine (4)全合成路线设计中的关键砌块分别为酮酸酯砌块 5、环丁烷砌块6、环氧化物砌块7,起始原料分别为亚磺酰亚胺 8与酰基呋喃酮 9 (Figure 1b)。

之后,该小组开始进行环丁烷砌块15的构建 (Scheme 1)。

在获得上述的环丁烷砌块15之后,作者进一步进行内酯砌块20的构建(Scheme 2)。然而,并未获得成功。

之后,作者继续选择15作为关键砌块,尝试进行砌块25的构建,然而,同样未获得成功 (Scheme 3)。由此作者进一步提出,由C3位置具有吸电子基团的砌块26形成28的Dieckmann环化平衡假设。

同时,该小组采用砌块23,进而构建后续反应过程中的关键砌块33 (Scheme 4)。

接下来,该小组通过砌块33在TASF存在下的去硅基化步骤,最终成功完成 (-)-C10-hydroxyacutuminine (4)的全合成 (Scheme 5)。同时,作者尝试进一步通过(-)-C10-hydroxyacutuminine (4)形成的砌块35完成(-)-acutuminine (3)的全合成,然而,未获得成功。

California理工学院的S. E. Reisman小组成功设计出一种全新的天然产物(-)-C10-hydroxyacutuminine的对映选择性全合成路线。这一对映选择性全合成路线中的关键步骤主要涉及:通过光化学[2+2]环加成步骤,构建acutumine生物碱中的两个四级立体中心以及通过retro-aldol/Dieckmann的串联步骤,构建相应的螺环环戊烯酮骨架。

参考文献:

  • [1] F. Li, S. S. Tartakoff, S. L. Castle, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131,6674. doi: 10.1021/ja9024403.
  • [2] S. M. King, N. A. Calandra, S. B. Herzon, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52,. 3642. doi:10.1002/anie.201210076.

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