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【今日化學前沿】捷報連連,昆明植物研究所在單萜吲哚類生物堿全合成中取得重要進展

來源:本站      2016-02-26
導讀:新春伊始,春城昆明捷報連連,昆明植物研究所的楊玉榮課題組在單萜吲哚類生物堿全合成中取得了非常重要的進展,兩篇高水平的全合成文章分別發(fā)表在德國應化(Angew. Chem. Int. Ed)和美國化學會志(J. Am. Chem. Soc)上。

  楊玉榮研究員本科就讀于蘭州大學化學系(1996-2000),并在李衛(wèi)東教授的指導下在蘭州大學化學系取得博士學位(2000-2005),隨后在哈佛大學化學系師從著名有機合成化學家Kishi進行博士后研究,回國后一直從事復雜天然產物的全合成研究。

  近年來,燈臺類單萜吲哚生物堿(akuammiline alkaloids)的全合成研究備受國內外有機合成化學家的關注,是目前國際研究熱點之一。我國化學家秦勇教授、馬大為教授、瑞士華裔化學家祝介平教授等課題組均有突出的貢獻,國外一流的全合成實驗室如:Smith,MacMillan,Garg和Snyder等人也有高水平的全合成工作發(fā)表。

  在楊玉榮這篇德國應化中,文章DOI:10.1002/anie.201511549,楊玉榮課題組創(chuàng)造性地將Carreira多烯環(huán)化反應和Ir-催化的烯丙基取代反應成功擴展在吲哚底物上,實現(xiàn)了由Ir-催化的2,3-二取代的吲哚一步構建燈臺堿的四環(huán)骨架,確立了3個手性中心,對映選擇性高達99.5%。該合成策略是繼MacMillan課題組有機催化串聯(lián)反應構建燈臺堿四環(huán)骨架之后,在該類生物堿不對稱全合成中又一個有特色的、不對稱催化串聯(lián)反應。該合成策略不僅底物容易制備,而且所得四環(huán)骨架光學純度高,普遍適合于各類燈臺堿天然產物的全合成。該課題組也因此順利完成了燈臺堿Aspidophylline A的首次不對稱全合成,總共16步,并確定了該天然產物的絕對構型。



  而在楊玉榮課題組的這篇JACS中,文章DOI:10.1021/jacs.6b00625,作者更是用了10步就高效地完成了單萜吲哚生物堿Alstoscholarisine A的全合成,其關鍵反應包括Ir催化的分子內不對稱傅克烷基化反應、串聯(lián)的1,4-加成/Aldol反應、半縮醛化并還原構建四氫吡喃環(huán)、一鍋法的還原胺化并環(huán)化反應構建哌啶環(huán)。全程很少使用保護基,很好地體現(xiàn)了原子經濟性和步驟經濟性。

  可以看出,作者通過對于分子結構合理的理解和拆分,運用大量的串聯(lián)反應,非常簡潔高效地完成了兩個單萜類吲哚生物堿的首例不對稱全合成,而且合成路線具有一定的普適性,還可以用于同類型的其它天然產物的合成,是非常精彩和重要的全合成工作。

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