虎皮楠生物堿 (Daphniphyllum alkaloid) 是一大類從虎皮楠科植物中分離得到的具有化學(xué)、生物和生物合成等多方面重要意義的天然產(chǎn)物。我國天然產(chǎn)物化學(xué)家郝小江、岳建民、郭躍偉等在該類天然產(chǎn)物的分離鑒定上作出了重要貢獻(xiàn)。由于其多并環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性，在該家族約250個成員中僅有7個分別由合成化學(xué)家Heathcock和Carreira完成了全合成。對其余結(jié)構(gòu)迥異的成員的系統(tǒng)性全合成仍是天然產(chǎn)物合成領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。
三萜生物堿daphenylline由中國科學(xué)院昆明植物研究所的郝小江研究員從我國的長序虎皮楠中分離得到并鑒定結(jié)構(gòu) (Org. Lett. 2009, 11, 2357)。其復(fù)雜的六并環(huán)骨架中含有一個四取代苯環(huán)，這在虎皮楠生物堿這一類脂肪族天然產(chǎn)物中十分罕見。中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室的研究人員魯照永、酈勇、鄧軍和李昂 (http://angligroup.sioc.ac.cn/) 經(jīng)過一年多的研究，發(fā)展了一條19步的合成路線，從四個結(jié)構(gòu)簡單的片段出發(fā)，反應(yīng)完成了daphenylline的首次不對稱全合成 (Nature Chemistry doi:10.1038/nchem.1694)。該合成主要的碳-碳鍵形成反應(yīng)包括：金(I)催化的6-exo-dig炔烴環(huán)化反應(yīng)以構(gòu)建[3.3.1]橋環(huán)體系、分子內(nèi)Michael加成反應(yīng)以構(gòu)建吡咯烷結(jié)構(gòu)、光引發(fā)的烯烴異構(gòu)化/6π電環(huán)化串聯(lián)反應(yīng)和隨后的氧化芳構(gòu)化反應(yīng)以構(gòu)建四取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)以及自由基環(huán)化反應(yīng)以構(gòu)建七元環(huán)結(jié)構(gòu)。整條路線的化學(xué)、位置、區(qū)域和立體選擇性均得到了很好的控制。該工作一方面是虎皮楠生物堿全合成中的一個重要突破，另一方面為進(jìn)行更多相關(guān)虎皮楠生物堿的發(fā)散性全合成奠定了基礎(chǔ)。值得一提的是，該全合成以6π電環(huán)化/芳構(gòu)化作為核心策略，而這一策略在李昂研究組的已完成的合成工作如tubingensin A的首次全合成 (J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8078) 及其他一系列正在進(jìn)行的復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成研究中均起到了關(guān)鍵性作用。
該工作受到蘭州大學(xué)涂永強(qiáng)院士主持的國家自然科學(xué)基金委重大項目“具有重要藥用價值的多環(huán)天然產(chǎn)物高效合成”和李昂研究員主持的科技部973計劃青年專題“調(diào)控生命過程的若干天然產(chǎn)物的合成、靶點(diǎn)和機(jī)制研究”以及其他來自中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委、人力資源和社會保障部、中組部和上海市科委等部門的科研項目和人才計劃的大力資助。
附件下載：
