
上海有機(jī)所成功完成群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的首次全合成
隨著我國(guó)研究生制度的恢復(fù)和健全,上海有機(jī)所吳毓林研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組于1993年秋天最早開(kāi)始制定群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的全合成計(jì)劃,先后有博士生喬立新和朱強(qiáng)(現(xiàn)為廣州健康與醫(yī)藥研究院研究員)等相繼參與并開(kāi)展了有關(guān)研究工作,在J. Org. Chem.和 Org. Lett.上發(fā)表了第一批關(guān)于此天然產(chǎn)物某些結(jié)構(gòu)單元(五元環(huán)、六元環(huán)、十一元環(huán))的合成方法。許杏祥研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組于1995年之后也開(kāi)始開(kāi)展群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的全合成研究,先后有曾志宏、孫炳峰(現(xiàn)為上海有機(jī)所副研究員)兩名博士生發(fā)展并發(fā)表了具有參考價(jià)值的區(qū)域合成新方法。2000年之后,這個(gè)領(lǐng)域不斷被重視,包括美國(guó)Harvard大學(xué)Corey研究組和Boston College的Hoveyda研究組相繼開(kāi)展具有類(lèi)似十一元中環(huán)特點(diǎn)的海兔烷型(dolabellane)海洋二萜的全合成研究,并先后報(bào)道了其它三例天然產(chǎn)物的全合成。
姚祝軍研究員指導(dǎo)的研究組于2005年制定了兩條新的群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯合成路線。最近完成并發(fā)表的群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯首次全合成就是其中的一條路線(Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6484-6487.),由其指導(dǎo)的博士生楊震宇(現(xiàn)為上海有機(jī)所助理研究員)、研究助理廖洪澤等共同完成;索棟、周佐中、劉云等研究生也部分參與了早期的一些探索。與以往報(bào)道的環(huán)系處理方式不同,該路線先立體控制地構(gòu)建五元/六元并環(huán)結(jié)構(gòu),從而控制中環(huán)形成前的中間體構(gòu)象有利于實(shí)現(xiàn)十一元環(huán)的閉合,最后對(duì)其進(jìn)行官能團(tuán)修飾而完成全合成。實(shí)踐證明這一思路是成功的。在報(bào)道的群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯首次全合成中,他們發(fā)展并應(yīng)用了多個(gè)高效率的立體控制反應(yīng),包括:利用Lewis酸促進(jìn)的手性環(huán)氧醇重排構(gòu)建季碳;發(fā)展并使用SmI3催化的可放大的分子內(nèi)Ene反應(yīng)構(gòu)建五元環(huán);使用手性磷酸催化的區(qū)域與立體選擇性氧雜 Diles-Alder反應(yīng)引入六元環(huán),從而鎖定中環(huán)形成前的側(cè)鏈空間伸展方向;運(yùn)用吳毓林組最先發(fā)展使用的分子內(nèi)SN2取代形成C-C鍵完成高效率的中環(huán)形成;利用甲基銅鋰試劑的高立體選擇性共軛加成引入中環(huán)上的孤立甲基;最后使用區(qū)域/化學(xué)選擇性烯丙基sp3 C-H直接氧化獲得跨環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)完成全合成。
群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的首次全合成發(fā)表之后獲得眾多化學(xué)界同行的青睞,發(fā)表首月(2012年6月)即位列德國(guó)應(yīng)用化學(xué)雜志Most Accessed Articles的第二名;新近又被英國(guó)化學(xué)家Steven Ley推薦收錄于今年第九期的Synfacts雜志(Synfacts 2012,8,937)。
從上世紀(jì)70年代后期開(kāi)始群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的分離工作,到1987年群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的鑒定,再?gòu)?1993年群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯全合成工作的啟動(dòng),到2012年完成了群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的全合成,中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的三代化學(xué)工作者,在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、上海市科委以及中國(guó)科學(xué)院的持續(xù)資助下,歷經(jīng)三十年的艱苦工作和不斷積累,最終完成了群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯的分離、鑒定與全合成的所有環(huán)節(jié),成為我國(guó)天然有機(jī)化學(xué)不斷發(fā)展取得進(jìn)步的又一個(gè)例子。

群蛀蟲(chóng)內(nèi)酯首次全合成關(guān)鍵技術(shù)剖析
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