楊震、陳家華課題組完成復(fù)雜天然產(chǎn)物(+)-Propindilactone G的不對(duì)稱全合成工作
? ? 近日，楊震教授和陳家華教授課題組完成了對(duì)復(fù)雜天然產(chǎn)物(+)-Propindilactone G分子的不對(duì)稱全合成工作，并據(jù)此將其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修正。該工作以Asymmetric Total Synthesis of Propindilactone G 為題發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊美國(guó)化學(xué)會(huì)志（J. Am. Chem. Soc.,?2015,?137, 10120.）上。
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? ? 在我國(guó)民間，五味子科植物是重要的藥用資源植物。其果實(shí)具有安神、滋補(bǔ)、止咳之功效，而其莖藤則具有祛風(fēng)除濕、清熱解毒、活血化瘀等藥用價(jià)值。孫漢董院士等人致力于有藥用價(jià)值的五味子科植物的天然產(chǎn)物分離、鑒定工作，至2014年已從中分離得到201種降三萜類化合物。這一系列天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)新穎而復(fù)雜多樣，吸引了全球超過(guò)十個(gè)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)這一家族天然產(chǎn)物進(jìn)行合成研究。
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楊震教授、陳家華教授課題組早在2005年即開(kāi)始了對(duì)五味子家族降三萜類天然產(chǎn)物的全合成研究。經(jīng)過(guò)多年艱苦的研究，于2011年完成了天然產(chǎn)物Schindilactone A的全合成工作，這是世界上首次報(bào)道該家族天然產(chǎn)物的全合成。這一成果以封面文章的形式發(fā)表于著名期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7373.），并由北京大學(xué)新聞網(wǎng)報(bào)道。
在此基礎(chǔ)上，課題組期望能利用對(duì)其結(jié)構(gòu)的深刻理解，開(kāi)發(fā)出一條對(duì)五味子家族天然產(chǎn)物普適的多樣性導(dǎo)向全合成方法。(+)-Propindilactone G是由孫漢董院士于2008年從五味子科植物合蕊五味子（Schisandra propinqua var. propinqua）的莖藤（又稱血藤）中分離得到的降三萜天然產(chǎn)物。(+)-Propindilactone G具有獨(dú)特的5/5/7/6/5環(huán)系骨架，分子中擁擠的排布有10個(gè)手性中心，其中包括3個(gè)四級(jí)碳手性中心。初步的生物活性研究表明，該家族天然產(chǎn)物具有顯著的抗HIV活性。經(jīng)過(guò)曲折的探索，該研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)2年，最近以精煉的20步合成路線完成了(+)-Propindilactone G分子的不對(duì)稱全合成工作。
這一合成以有機(jī)小分子催化的不對(duì)稱Diels-Alder反應(yīng)為起始步驟，以98%的ee值不對(duì)稱的構(gòu)建出最初的兩個(gè)手性中心；通過(guò)環(huán)丙烷化-擴(kuò)環(huán)反應(yīng)構(gòu)建出分子中的B,C 環(huán)系；經(jīng)過(guò)針對(duì)底物、催化劑及助催化劑的大量篩選，通過(guò)大位阻的Pauson-Khand反應(yīng)高效的構(gòu)建出天然產(chǎn)物中的D,E環(huán)系及關(guān)鍵的全碳手性中心；經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究，天然產(chǎn)物中的側(cè)鏈部分使用異組分烯醇硅醚間的氧化偶聯(lián)反應(yīng)予以順利構(gòu)建，最終以20步簡(jiǎn)潔的完成了Propindilactone G的不對(duì)稱全合成工作，其表征結(jié)果與分離得到的天然產(chǎn)物一致，并據(jù)此修正其結(jié)構(gòu)。
這一高效的合成路線展示了課題組一直關(guān)注的Pauson-Khand反應(yīng)在骨架構(gòu)建與全碳手性中心構(gòu)建中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)；體現(xiàn)了異組分間氧化偶聯(lián)反應(yīng)(oxidative heterocoupling)在側(cè)鏈構(gòu)建中的高效性。這一路線的開(kāi)發(fā)為該家族其他天然產(chǎn)物的合成具有指導(dǎo)性意義，為該類降三萜天然產(chǎn)物的生物活性研究奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)更為深入的合成研究與化學(xué)生物學(xué)研究仍在進(jìn)行之中。
? ? 論文的第一作者為北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究生游麟，通訊作者為化學(xué)學(xué)院教授、生命科學(xué)聯(lián)合中心研究員楊震和化學(xué)院教授陳家華。這一工作得到了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃），國(guó)家自然科學(xué)基金，北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心等資助。
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文章鏈接：J. Am. Chem. Soc.,?2015,?137, 10120.
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