原标题:化学前沿 | 云南大学张洪彬课题组Angew.复杂天然产物(-)-Vindorosine的全合成
导读
近日,云南大学化学科学与工程学院的张洪彬教授课题组在德国应化(Angew. Chem. Int. Ed .)上发表高水平文章,报道了他们在复杂天然产物全合成方面的新进展。作者以高立体选择性的插烯Mannich反应(vinylogous Mannich addition,)和Heathcock/aza-Prins 环化反应等为关键步骤,高效地完成了吲哚生物碱(-)-Vindorosine的全合成,这也为相关天然产物的全合成提供了新思路,文章DOI: 10.1002/anie.201707249。
白坚木属生物碱(Aspidosperma alkaloids)是一大类具有生物活性的萜类吲哚生物碱,其中分离自长春花的文多灵vindoline (1) 和温都罗新 vindorosine(2)非常重要,因为它们的核心骨架存在于临床上重要的抗癌药物长春碱中,文多灵和温都罗新具有和其它白坚木属生物碱一样的五环骨架,不同的是中间的六元环,具有连续6个手性中心,这也为该分子的不对称合成提供了巨大的挑战。在之前的研究中,已经有一些优秀的针对文多灵和温都罗新的全合成,本文作者则是希望以新颖的Heathcock/aza-Prins 环化反应构建其核心骨架,逆合成分析如图1所示,目标分子逆推至关键中间体7,7由化合物8经Heathcock/aza-Prins 环化反应合成,8由化合物9经插烯Mannich反应合成,进而逆推至简单化合物10和11。
图1 温都罗新的结构及其逆合成分析
如图2所示,从取代的吲哚化合物9a和9b出发,分别和缩酮内酯化合物10和12反应,作者对该插烯Mannich反应进行了条件筛选,发现9a和12在LiHMDS作碱,BF3-Et2O作添加剂,四氢呋喃中-78 oC反应, 能以86%的收率得到目标产物13a,dr选择性大于40:1(entry 6),有了最佳反应条件,其它底物也都能以良好的产率和选择性分别得到目标产物13b,13c,13d,其中13c由单晶确定了其结构和立体化学。
图2 插烯Mannich反应的条件优化
从化合物13a-d出发,碘条件下脱去叔丁基亚磺酰基保护基得到化合物14a-d,再和4-溴1-丁烯发生亲核取代反应分别得到15a-d,三氟乙酸条件下脱去吲哚上Boc保护基,侧链上二级胺和氯乙酰氯形成相应的酰胺8a-d。
图3 中间体8a-d的合成
接下来,作者对关键的Heathcock/aza-Prins cyclizations进行了探索,底物8a-d在碘化钠和三氟甲磺酸银的条件下,吲哚三位发生傅克烷基化反应,如中间体C那样,关上五元环的同时生成了亚胺中间体,然后缩酮环上的烯醇式对于亚胺进攻,如中间体D那样关上六元环进而得到五环产物7a-d,四个底物都取得了80%以上的优良产率,这也是整个合成中最精彩的一步。
图4 Heathcock/aza-Prins 反应合成7a-d
从化合物7b出发,作者进行了后续的衍生化,氯甲酸甲酯保护吲哚环上的氮,四氧化锇、高碘酸钠切断端烯得到醛化合物14,再在大位阻碱DBU条件下不饱和酮羰基的γ-位和醛羰基发生Aldol反应,得到化合物18,并由单晶确定了其结构和立体化学,这三步产率都高达90%以上。化合物18在氯化亚砜和吡啶加热条件下消除得到烯烃19,甲醇钠甲醇条件下打开缩酮内酯,并脱去了吲哚氮上的保护基,以83%的收率得到化合物20。
图 5 中间体20的合成
从化合物20出发,作者发起了对于目标分子最后的冲刺。化合物20在CeCl3-7H2O和氧气条件下氧化得到不饱和酮化合物21,Luche还原得到烯丙醇化合物22,再对C4位的羟基进行构型翻转,得到化合物23,产率81%。化合物23在m-CPBA条件下在酯基α-位氧化出羟基,再发生还原胺化反应,得到吲哚环上氮甲基保护的产物24,再用乙酰基保护六元环上的二级羟基得到25,最后在MeOTf和硼氢化钠条件下还原五元环上内酰胺得到目标产物温都罗新,其核磁谱图、旋光数据也都和天然产物分离文献一致,并由单晶确定了其结构和立体化学。
回复f001:视频动画 回复g001:趣味实验
回复a002:餐桌化学回复i001:缤纷化学
回复j002:化学趣闻 回复m002:创意化学
回复k001:趣味化学回复L004:涨—知识
回复q003:科学解释回复u001:化学心得返回搜狐,查看更多
责任编辑:
本文链接: http://rosine.immuno-online.com/view-747970.html