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昆明植物所在百部生物堿不對稱全合成研究中取得重要進展

文章來源:植化室  |  發(fā)布時間:2024-12-31  |  作者:韋堃  |  瀏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

百部生物堿因其顯著的生物活性和復雜的多環(huán)化學結構,長期以來一直是國內外化學家關注的研究對象。其中由林文翰和徐任生教授在90年代從海南細花百部(Stemona parviflora Wright C. H.)分離得到的細花類百部生物堿,具有多個連續(xù)手性中心的復雜骨架,至今尚未有全合成的研究成果報道。

中國科學院昆明植物研究所植物化學與天然藥物重點實驗室的楊玉榮研究員團隊,在多年來進行銥催化不對稱烯丙基化的深入研究基礎上,發(fā)展了一種獨特的/鈀雙金屬協同催化的β-酮酸酯烯丙基化反應,該反應能夠以優(yōu)秀的產率和高區(qū)域、高立體選擇性構建具有兩個連續(xù)手性中心的β-羰基酯產物,在深入研究反應機理和催化劑配體匹配性后,團隊進一步拓展了該反應的底物適用范圍,并將其巧妙地應用于細花類百部生物堿的合成策略中,首次實現了三個細花類百部生物堿——parvistemoline(細花百部次堿)、parvistemonine(細花百部堿) 和didehydroparvistemonine(脫氫細花百部堿)的不對稱全合成。具體步驟包括:首先從易得的底物2-吡咯甲酸甲酯出發(fā),通過手性Pd-烯醇鹽和Ir-烯丙基絡合物有機結合,以>20:1的dr值和>99%的ee值精準控制兩個手性中心生成;隨后通過Zn(BH4)2還原反應和Krische的銥催化反應完成另外兩個手性中心的構型控制。接著由Oxy-Michael加成構建了四氫呋喃并-γ-丁內酯骨架,完成了parvistemoline的合成。此外,通過氧化態(tài)調整配合插烯Mannich反應或Krische 銥催化的烯丙基化反應分別引入單環(huán)內脂,以13和14步分別完成parvistemonine 和didehydroparvistemonine分子的手性合成。該研究工作是催化不對稱合成方法學與復雜天然產物全合成巧妙的有機結合,為后續(xù)相關百生物堿的全合成研究提供了新的策略和方法。

該研究以Total syntheses of the parvistemoline alkaloids?enabled by stereocontrolled Ir/Pd-catalyzed allylic alkylation為題發(fā)表在國際著名期刊Nature Communications。中國科學院昆明植物研究所楊玉榮研究員為唯一通訊作者,中國科學院昆明植物研究所的唯一通訊單位;中國科學院昆明植物研究所梁簫副研究員為該論文的第一作者,參與該工作的還有韋堃副研究員、丁倩輝碩士、楊建婷碩士、楊華飛碩士、鄧屹博士等。

該研究得到國家自然科學基金(U23A2082,22171274)、云南省興滇英才支持計劃云嶺學者專項XDYC-YLXZ-2023-0028、中院基礎研究前沿計劃從 01 原始創(chuàng)新項目(ZDBS-LY-SM030)和青促會等項目資助。

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