海洋天然产物全合成取得新进展

发布日期:2017-6-2     浏览次数:1904次    发布者:刘春英    

       我院张延东课题组一直致力于生理活性天然产物全合成,在该领域取得了重要进展,以目前国际上最短的路线(12步转化)实现了海洋含卤天然产物Aplydactone的无保护基全合成。相关成果以“Total Synthesis of Aplydactone via a Conformationally ControlledC–H Functionalization”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed., DOI:10.1002/anie.201703803,并被邀请作为杂志内封面(Inside Cover)。

       Aplydactone是1986年俄罗斯远东科学院的Stonik小组从生长于马达加斯加海域的黑指纹海兔(Aplysiadactylomela)中分离得到的含溴倍半萜。其结构中含有一个极为罕见的高张力4/4并环体系及一个含溴手性中心,直到2001年该小组获得了此分子的单晶才最终确认在自然界中竟然会存在如此高张力的天然产物。除此之外,其三个季碳中心位于四元环的连接处,导致该分子在酸性条件下易发生环系重排。这些结构特点对合成化学家提出了极大的挑战,以至于该分子结构确定15年之后才有全合成报道。

        
        课题组基于对合成中间体的构象分析,大胆尝试并实现了跨环C–H官能化(C–H插入)反应构建了六元桥环,得到了该分子的6/4/4/6四环骨架,这是该类型碳氢插入反应首次应用于复杂分子全合成领域。最后经过氢原子转移氢化(HAThydrogenation)反应构建了溴代手性中心,完成了海洋天然产物Aplydactone的全合成。该工作表明通过调控C–H插入前体的构象可以有效调控C–H插入反应的位置选择性。课题组将利用厦门大学的区位和学科优势,继续在海洋天然产物领域做出深入研究。

       该工作是在张延东副教授的指导下进行,实验部分主要由博士生刘晨光和硕士生陈仁治共同完成(共同第一作者)完成,博士生沈洋参与了部分合成工作。夏海平教授课题组、能源材料化学协同创新中心博士生华煜晖同学完成了理论计算工作。研究工作获得了国家自然科学基金(21572187, U1405228,21272194)和厦门大学校长基金的支持。

       此外,张延东课题组近期还完成了多个复杂天然产物的全合成:以13步反应实现了具有神经营养活性、有望发展为抗老年痴呆药物的倍半萜Jiadifenolide的不对称全合成(Org. Lett.2015, 17, 5480−5483.),并在此过程中发现了全新的 [4+1]环化构建四氢呋喃环的反应,该工作成为 “Most Read Articles” in 12 months;以8步反应实现了具有抗癌转移活性的氨基酸杂合天然产物Fusarisetin A的全合成(Org. Lett.2016, 18, 624−627.),并开展了类似物的合成,为该分子的生物医学研究做出初步探索。

            
       论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201703803/full