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科研進(jìn)展
楊玉榮研究組在吲哚生物堿Communesin家族的催化不對(duì)稱(chēng)全合成研究上取得重要進(jìn)展 文章來(lái)源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時(shí)間:2017-02-27 | 作者:楊玉榮 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所楊玉榮研究組于2016年同時(shí)在化學(xué)界兩大頂級(jí)刊物JACS(美國(guó)化學(xué)會(huì)志)和ACIE(德國(guó)應(yīng)用化學(xué))分別報(bào)道了單萜吲哚生物堿Alstoscholarisine A 和Aspidophylline A的首次不對(duì)稱(chēng)全合成,引起學(xué)術(shù)界關(guān)注。時(shí)隔一年,該研究組再次在JACS(美國(guó)化學(xué)會(huì)志)發(fā)表了最新成果,報(bào)道了明星分子、復(fù)雜吲哚生物堿Communesin F的首次催化不對(duì)稱(chēng)全合成。 吲哚生物堿Communesin家族是8個(gè)具有復(fù)雜七環(huán)系的天然產(chǎn)物。因具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)(4個(gè)氮原子構(gòu)成罕見(jiàn)的上下兩個(gè)aminal基團(tuán),外加兩個(gè)連續(xù)手性季碳)和有趣的生物活性而成為明星分子,尤其是Communesin F的全合成備受化學(xué)家青睞。 特別一提的是,我國(guó)兩位著名合成化學(xué)家在該領(lǐng)域做出過(guò)杰出貢獻(xiàn),2007年秦勇研究組首次實(shí)現(xiàn)其消旋體全合成,2010年馬大為研究組完成了其首次不對(duì)稱(chēng)全合成及絕對(duì)構(gòu)型確定。美國(guó)三位著名化學(xué)家Weinreb, Funk和Movassaghi也有精彩的全合成報(bào)道。 完成Communesin這樣高難度的分子需要設(shè)計(jì)巧妙、新穎的合成策略?;趯?duì)現(xiàn)有5條全合成路線的分析,楊玉榮等人發(fā)現(xiàn)目前尚未有效解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:(1)Communesin F的催化不對(duì)稱(chēng)的全合成;(2)下方aminal基團(tuán)的四環(huán)體系一步仿生構(gòu)建。為此,研究人員創(chuàng)新性設(shè)計(jì)出Ir催化新策略,實(shí)現(xiàn)了3-取代吲哚和苯胺衍生的烯丙基親電試劑,分子間的一步仿生環(huán)化,高效構(gòu)建CDEF四環(huán)。該串聯(lián)反應(yīng)具有高度選擇性(對(duì)映體、非對(duì)映體,區(qū)域)和經(jīng)濟(jì)性(步驟、原子、氧化還原)的優(yōu)點(diǎn)。在全合成最后階段,利用扭曲酰胺LAH還原為O, N-hemiaminal,甲磺酰化伴隨亞胺離子的環(huán)化反應(yīng)得到復(fù)雜七環(huán)骨架,脫Boc,簡(jiǎn)潔完成了(-)-communesin F 的催化不對(duì)稱(chēng)全合成。 該工作被3個(gè)審稿人一致給予高度評(píng)價(jià),研究結(jié)果以“Ir-Catalyzed Asymmetric Total Synthesis of (?)-Communesin F”為題發(fā)表于Journal of the American Chemicial Society。 上述工作得到中國(guó)科學(xué)院“前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃”(QYZDB-SSW-SMC026)和國(guó)家自然科學(xué)基金(21672224, 21472200)的資助。
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