
上海有機(jī)所在多環(huán)醚類天然產(chǎn)物全合成方面的新進(jìn)展
四氫呋喃(THF)是最常見(jiàn)的環(huán)醚,也是天然產(chǎn)物、特別是離子載體類抗生素的結(jié)構(gòu)中頗為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)單元。合成四氫呋喃(THF)環(huán)在大多數(shù)情況下都依賴于使用強(qiáng)堿先將游離羥基轉(zhuǎn)化為烷氧負(fù)離子,然后進(jìn)攻離去基團(tuán)所在的碳原子,經(jīng)分子內(nèi)烷基化(醚化)反應(yīng)來(lái)關(guān)環(huán)(參見(jiàn)下圖中the simplest situation)。當(dāng)被烷化的羥基無(wú)空間障礙、烷化離去基團(tuán)所處的位置也不容易發(fā)生b-消除等副反應(yīng)時(shí),用分子內(nèi)烷化反應(yīng)構(gòu)建四氫呋喃環(huán)一般都很容易實(shí)現(xiàn),所以通常視為“常規(guī)操作”。然而,當(dāng)離去基團(tuán)處于某些特殊位置,如羰基的b-位、而羥基也是具有顯著空間障礙時(shí),情況就有可能發(fā)生根本性的變化;“平淡無(wú)奇”的“常見(jiàn)”反應(yīng)也會(huì)因副反應(yīng)占主導(dǎo)地位而根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

大多數(shù)環(huán)醚類天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、手性中心密集分布。在合成過(guò)程中由于底物結(jié)構(gòu)中的其他官能團(tuán)和手性中心的存在(參見(jiàn)上圖),合成四氫呋喃環(huán)時(shí)就不得不顧及周邊結(jié)構(gòu)環(huán)境、采取迂回措施以避免諸如羰基b-消除反應(yīng)和/或a-位手性中心的消旋。如何在這類化合物的合成中高效實(shí)現(xiàn)四氫呋喃單元的構(gòu)建就成了一個(gè)難題。
上海有機(jī)所生命有機(jī)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員早些時(shí)候在合成抗生素nonactin時(shí)發(fā)展了一個(gè)新的方法、使用在弱堿性溶劑中高溫反應(yīng)的“瘋狂”反常條件,在極易發(fā)生羰基a-位消旋和b-消除反應(yīng)的底物中成功地實(shí)現(xiàn)了高收率、高立體選擇性的分子內(nèi)醚化反應(yīng) (Wu, Y.-K.; Sun, Y.-P., Org. Lett. 2006, 8, 2831)。隨后,在pamamycin 621A的合成中又依賴該方法完成了在結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的底物中同時(shí)構(gòu)建兩個(gè)THF環(huán) (Ren, G.-B.; Wu, Y.-K., Org. Lett. 2009, 11, 5638)。最近,在更敏感的多官能團(tuán)開(kāi)鏈底物中完成了“一步三環(huán)”,并在此基礎(chǔ)上完成了 IKD-8344的全合成、確立了該天然產(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)型。這一工作已在國(guó)際著名化學(xué)雜志 “應(yīng)用化學(xué)”上刊出 (Zou, Y.; Wu, Y.-K., Angew. Chem. Int. 2012, 51(20), 4968-4971 ; DOI: 10.1002/anie.201201395):
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201201395/abstract
該工作得到了國(guó)家基金委,科技部和中國(guó)科學(xué)院的資助。
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