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为解决白坚木型吲哚生物碱 C3 和 / 或 C5 位功能多样化成员全合成的结构难题,研究人员开展相关研究,首次实现多种 C3 或 C5 取代的白坚木型吲哚生物碱的催化不对称全合成,意义重大。
从宏观视角来看,以多样性为导向的集体和发散性合成是天然产物中的关键设计策略。尽管在白坚木(
Aspidosperma)型吲哚生物碱的全合成方面已取得巨大进展,但由于结构上的挑战,在 C3 和(或)C5 位置具有多样功能的成员尚未完成全合成。在本研究中,科研人员报道了多种 C3 或 C5 取代的白坚木型吲哚生物碱的首次催化不对称全合成。此次合成依赖于成功开发的环己烷 - 1,3 - 二酮的去对称对映选择性迈克尔加成 / 羟醛缩合(Michael/aldol)级联反应,用于构建手性 [3.3.1] 桥环双环骨架;以及桥环双环化合物的开环重排策略,用于构建在 C3、C5 和 C19 位置带有正交功能的 6-5-6-5-6 五环体系。从这个具有战略意义的多环核心出发,通过在 C3、C5 和 C19 位置适当操纵官能团,以发散性的方式合成了多种白坚木型生物碱及其立体异构体。
亮点:
- 一种不对称构建 [3.3.1] 桥环双环化合物的新方法
- 一种有效构建五环核心的开环重排策略
- C3 或 C5 取代的白坚木生物碱的首次不对称全合成
总结:
尽管对白坚木天然产物的全合成已进行了广泛研究,但在 C3 和(或)C5 位置具有多样功能的成员(其生物活性比未官能化的同类物强得多),由于结构挑战尚未完成全合成。在此,研究人员展示了 C11 - 去甲氧基美乐托宁(C11-demethoxymelotenine)、3 - 氧代他波宁(3-oxotabersonine)、沃卡弗林 I(voacafrine I)和 3α/3β- 丙酮基他波宁(3α/3β-acetonyltabersonine)的首次催化不对称全合成。此次合成的关键在于开发了 2-(2 - 硝基苯基) 环己烷 - 1,3 - 二酮的有机催化去对称对映选择性迈克尔加成 / 羟醛缩合反应,以高效构建手性 [3.3.1] 桥环双环骨架;以及桥环双环化合物的开环重排策略,以巧妙构建在 C3、C5 和 C19 位置带有适合进行可区分修饰功能的 6-5-6-5-6 五环体系。利用这个具有战略意义的多环核心,研究人员通过在后期适当操纵 C3、C5 和 C19 位置的官能团,以发散性的方式实现了六种此前未攻克的白坚木型生物碱及其立体异构体的对映选择性全合成。