虎皮楠屬植物是我國一種常綠灌木,兼具藥用和觀賞價(jià)值。迄今已從虎皮楠屬植物中分離得到了約320種虎皮楠生物堿,它們通常具有抗腫瘤、抗氧化、促使神經(jīng)增長因子增加、抗HIV等生物活性。根據(jù)虎皮楠生物堿的骨架連接特點(diǎn)可分為20種結(jié)構(gòu)類型,其中Calyciphylline A類生物堿是一個(gè)具有兩個(gè)連續(xù)全碳季碳的六環(huán)籠狀分子。Calyciphylline A類生物堿因其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及張力特點(diǎn),自從2006年分離報(bào)道以來引起了有機(jī)合成化學(xué)家廣泛的研究興趣,全球至少有9個(gè)研究小組對(duì)這類生物堿開展了相關(guān)合成研究,目前已有18篇相關(guān)合成研究報(bào)道,但此前鮮有虎皮楠生物堿的全合成報(bào)道。
我院翟宏斌課題組以(–)-Daphnilongeranin B和(–)-Daphenylline(圖1)這兩個(gè)六環(huán)天然產(chǎn)物分子作為研究對(duì)象,二者均屬于Calyciphylline A類虎皮楠生物堿。其中(–)-Daphnilongeranin B具有正常的Calyciphylline A類虎皮楠生物堿的骨架特點(diǎn),而(–)-Daphenylline是迄今為止分離得到的唯一一個(gè)具有苯環(huán)的虎皮楠生物堿,具有新穎的分子骨架。中國科學(xué)院昆明植物研究所郝小江研究員在相關(guān)分離文獻(xiàn)中提出了(–)-Daphenylline的生源合成假說(Org. Lett. 2009, 11, 2357);受此啟發(fā),翟宏斌課題組設(shè)計(jì)了通過自(–)-Daphnilongeranin B的骨架重排為(–)-Daphenylline的骨架。在合成中,利用丙炔酸酯參與的 [3+2] 環(huán)加成構(gòu)建了E環(huán)及一個(gè)關(guān)鍵的全碳季碳,通過兩次分子內(nèi)跨環(huán)aldol反應(yīng)分別構(gòu)筑了D環(huán)和F環(huán),完成了(–)-Daphnilongeranin B的首次不對(duì)稱全合成。另外,經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn),成功實(shí)現(xiàn)了(–)-Daphnilongeranin B骨架中的E環(huán)重排,建立了(–)-Daphenylline中關(guān)鍵的四取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)單元,繼而完成了(–)-Daphenylline的不對(duì)稱仿生全合成。該工作近期發(fā)表于 Angew. Chem. Int. Ed.(論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201709762/epdf)。
圖1. (–)-Daphenylline和(–)-Daphnilongeranin B
以上研究由課題組的陳小明和張海軍兩位博士領(lǐng)銜完成,項(xiàng)目曾得到國家自然科學(xué)基金和中國博士后基金的支持。(文字:陳小明)
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