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Angew. Chem. :三尖杉二萜(–)-Cephalotanin B的对映选择性全合成

三尖杉萜家族因其突出的生物学特性和独特的分子结构而受到有机合成化学家的广泛关注。近年来,胡向东课题组基于所发展的桥环张力与缩醛位阻协同调控的立体选择性Pauson–Khand反应策略完成了含有环庚三烯酮结构的(+)-3-deoxyfortalpinoid F、(+)-fortalpinoid A、(+)-cephinoid H (Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60 18572) 和含有苯环结构的(–)-ceforalide B、(–)-cephanolides B–D (Org. Lett. 2022 24 7507) 等多种三尖杉二萜的不对称全合成。(–)-Cephalotanin B是中科院上海药物所岳建民院士课题组分离得到的三尖杉二萜类天然产物,具有异常拥挤的七环骨架和九个连续立体中心,并拥有罕见的双内酯螺旋桨结构。


近日,西北大学胡向东课题组基于岳建民院士课题组推测的生源合成途径提出了一种epoxide-opening/elimination/dual lactonization仿生合成方案。相应工作从不对称Michael加成出发,通过新颖的Pauson-Khand/deacyloxylation反应构筑核心四环骨架,再经epoxide-opening/elimination/dual lactonization实现螺旋桨型双内酯结构和(–)-cephalotanin B的对映选择性全合成(图1)。



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图 1. (–)-Cephalotanin B的生源合成推测和反合成分析

作者以丙二酸二乙酯(13)和(E)-3-戊烯-2-酮(14)为起始原料,使用手性硫脲催化剂III和IV,实现了已有报道的13-14不对称Michael加成的两种绝对构型的高对映选择性和高产率转化。产物12通过Dieckmann缩合、酯化、α-烷基化和还原重排得到单一构型的环己烯酮17。17经烯醇硅醚化和C3位氯代生成18,再经构型翻转生成C3位构型正确的19。19经还原、酰基保护、选择性脱硅基、氧化和脱酰基生成醛11(图2)。

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图 2. 不对称Michael加成反应探究和中间体11的合成

作者发现对11采用该课题组的第一代Pauson–Khand反应策略出现非对映选择性的明显不足,因此开发了第二代的立体选择性Pauson–Khand反应方案。首先,为增大桥环缩醛结构底部的空间位阻,作者使用2,4-二甲基-3-戊醇(24)与化合物11反应生成单一产物20b,再通过21a引入炔基片段并进行Pauson–Khand反应,得到C1–C10单一构型产物23b。随后,作者希望通过22b中酯基的引入来提高合成效率,因此尝试21b与20b的类似转化,却得到无法实现预期Pauson–Khand反应的联烯22c。因此,作者改用在C12位引入酰氧基的21c,从而发现了一种有趣的Pauson-Khand/deacyloxylation转化,生成了关键的四环产物23f(图3)。

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图 3. 核心四环骨架的立体选择性构建

接着,23f经过缩醛水解和氧化引入桥环内酯结构,随后的环氧化生成化合物7。7经还原、亲核环化和氧化生成具有四氢呋喃G环的26。26经乙酸甲酯烯醇锂盐进攻生成稳定性较差的化合物6。在对甲苯磺酸(PTSA)的作用下,6经所预测的epoxide-opening/elimination/dual lactonization仿生转化,成功实现了对双内酯螺旋桨结构的构建和三尖杉二萜(–)-cephalotanin B的对映选择性全合成(图4)。该工作是对(–)-cephalotanin B的首次全合成报道,也为(+)-cephalotanin B建立了可行的合成途径。

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图 4. (–)-Cephalotanin B的不对称全合成

文信息

Enantioselective Total Synthesis of (−)-Cephalotanin B

Zezhong Sun, Shuang Jin, Jianing Song, Lihua Niu, Fan Zhang, Han Gong, Xin Shu, Prof. Dr. Yunxia Wang, Prof. Dr. Xiangdong Hu


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202312599


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