研究论文介绍

天然产物(−)-Peyssonnoside A的全合成

作者:石油醚

导读:

近日,日,美国Emory University的代明骥教授在J. Am. Chem. Soc上,以 “Catalysis-Enabled 13-Step Total Synthesis of (−)-Peyssonnoside A” 为题,报道了通过13步完成了二萜糖苷(−)-Peyssonnoside A的简洁全合成路线设计。其中关键步骤涉及经钯催化的去芳构化环化反应(palladium-catalyzed dearomative cyclization); 氢原子转移(HAT)介导的自由基环化构筑五取代环丙烷(hydrogen atom transfer (HAT)-initiated reductive olefin cross-coupling)。

“Catalysis-Enabled 13-Step Total Synthesis of (−)-Peyssonnoside A

Bo Xu, Chang Liu, and Mingji Dai* J. Am. Chem. Soc., 2022,144,19700-19703.doi: 10.1021/jacs.2c09919”

正文:

天然产物Peyssonnosides A是由美国科学家Kubanek及其同事于2019从红藻Peyssonnelia sp.中分离出来的一类海洋硫酸酯化二萜糖苷 (Figure 1A)[1],并对甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)与肝期柏氏疟原虫表现出中等活性,是一种潜在的抗菌药物先导化合物。Peyssonnosides A和B的生物合成途径从Geranylgeranyl diphosphate为起始(图1B)[2],通过一系列阳离子环化、烷基转移和氢转移(3→4→5→6→7)生成C11处有碳正离子中间体(7),而后(7)被烯丙基捕获形成多取代环丙烷(Figure 1B)。直到2021年,Gademann及其同事以(9)为原料[3],通过Simmon-Smith环丙烷化、烯烃关环复分解(RCM)、Robinson annulation、Corey–House cross-coupling以及Schmidt glycosidation等反应,以15步的总步骤完成了Peyssonnoside A的首次全合成(Figure 1C)。

近日,美国Emory University的代明骥教授报道了通过13步完成了二萜糖苷(−)-Peyssonnoside A的简洁全合成路线设计(Figure 1D)。其中关键步骤涉及经钯催化的去芳构化环化 (palladium-catalyzed dearomative cyclization); 氢原子转移(HAT)介导的自由基环化构筑五取代环丙烷 (hydrogen atom transfer (HAT)-initiated reductive olefin cross-coupling)。并发表于J. Am. Chem. Soc上。

Figure 1. Peyssonnosides, plausible biosynthesis, previous synthesis, and retrosynthetic analysis.

(图片来源于J. Am. Chem. Soc

Peyssonnosides A和B中均具有独特的5/6/3/6四环骨架,并且两个全碳的五取代环丙烷的骨架尤其为重要。基于上述 (1)的骨架结构,作者对Peyssonnosides A进行了相关的逆合成分析,进而推测出全合成路线设计中的可获得砌块分别为2-甲基环戊烯酮(18)、异丙基格式试剂(19)、烷基碘代物(20)。其具体的逆合成路线是,砌块(18-20)可有构建中间体(17),(17)通过Pd催化的去芳构化获得(16)[6],(16)通过HAT介导的自由基环化即可获得关键的中间体(15)[4-5],(15)发生糖苷化反应即可获得Peyssonnosides A (1)。

Figure 2. Total synthesis of (−)-peyssonnoside A.

(图片来源于J. Am. Chem. Soc

该小组完成了(-)- Peyssonnosides A (1) 的对映选择性全合成路线设计,如Figure 2B。

总结,代明骥教授报道了通过13步完成了二萜糖苷(−)-Peyssonnoside A的简洁全合成路线设计(Figure 1D)。其中关键步骤涉及经钯催化的去芳构化环化(palladium-catalyzed dearomative cyclization); 氢原子转移(HAT)介导的自由基环化构筑五取代环丙烷(hydrogen atom transfer (HAT)-initiated reductive olefin cross-coupling)。

参考文献:

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