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【今日化學(xué)前沿】捷報(bào)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(jìn)展

來(lái)源:本站      2016-02-26
導(dǎo)讀:新春伊始,春城昆明捷報(bào)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(jìn)展,兩篇高水平的全合成文章分別發(fā)表在德國(guó)應(yīng)化(Angew. Chem. Int. Ed)和美國(guó)化學(xué)會(huì)志(J. Am. Chem. Soc)上。

  楊玉榮研究員本科就讀于蘭州大學(xué)化學(xué)系(1996-2000),并在李衛(wèi)東教授的指導(dǎo)下在蘭州大學(xué)化學(xué)系取得博士學(xué)位(2000-2005),隨后在哈佛大學(xué)化學(xué)系師從著名有機(jī)合成化學(xué)家Kishi進(jìn)行博士后研究,回國(guó)后一直從事復(fù)雜天然產(chǎn)物的全合成研究。

  近年來(lái),燈臺(tái)類單萜吲哚生物堿(akuammiline alkaloids)的全合成研究備受國(guó)內(nèi)外有機(jī)合成化學(xué)家的關(guān)注,是目前國(guó)際研究熱點(diǎn)之一。我國(guó)化學(xué)家秦勇教授、馬大為教授、瑞士華裔化學(xué)家祝介平教授等課題組均有突出的貢獻(xiàn),國(guó)外一流的全合成實(shí)驗(yàn)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(guó)應(yīng)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(yīng)和Ir-催化的烯丙基取代反應(yīng)成功擴(kuò)展在吲哚底物上,實(shí)現(xiàn)了由Ir-催化的2,3-二取代的吲哚一步構(gòu)建燈臺(tái)堿的四環(huán)骨架,確立了3個(gè)手性中心,對(duì)映選擇性高達(dá)99.5%。該合成策略是繼MacMillan課題組有機(jī)催化串聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建燈臺(tái)堿四環(huán)骨架之后,在該類生物堿不對(duì)稱全合成中又一個(gè)有特色的、不對(duì)稱催化串聯(lián)反應(yīng)。該合成策略不僅底物容易制備,而且所得四環(huán)骨架光學(xué)純度高,普遍適合于各類燈臺(tái)堿天然產(chǎn)物的全合成。該課題組也因此順利完成了燈臺(tái)堿Aspidophylline A的首次不對(duì)稱全合成,總共16步,并確定了該天然產(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)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(guān)鍵反應(yīng)包括Ir催化的分子內(nèi)不對(duì)稱傅克烷基化反應(yīng)、串聯(lián)的1,4-加成/Aldol反應(yīng)、半縮醛化并還原構(gòu)建四氫吡喃環(huán)、一鍋法的還原胺化并環(huán)化反應(yīng)構(gòu)建哌啶環(huán)。全程很少使用保護(hù)基,很好地體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性和步驟經(jīng)濟(jì)性。

  可以看出,作者通過(guò)對(duì)于分子結(jié)構(gòu)合理的理解和拆分,運(yùn)用大量的串聯(lián)反應(yīng),非常簡(jiǎn)潔高效地完成了兩個(gè)單萜類吲哚生物堿的首例不對(duì)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(chǎn)物的合成,是非常精彩和重要的全合成工作。

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