姚祝軍課題組在石松生物堿全合成方面取得新進展
時間:2021-04-12 09:19:35學院:化學化工學院學校:南京大學
????? 石松門(Lycopodiophyta)是現(xiàn)存最古老的維管植物,并包含一些最原始的現(xiàn)存物種,出現(xiàn)于約四億一千萬年前。石松目(Lycopodiales)是石松植物門的一目,草本,現(xiàn)存有石松屬和舌葉蕨屬。石松屬約250種,中國約有60種。中國民間用某些種的全草作藥用,能祛風濕,舒筋活絡。石松類生物堿(Lycopodium alkaloids)是從石松屬植物(Lycopodium japonicum)和其近緣植物中分得的結構類似,具有相同生源的一類結構奇特且骨架變化多樣的生物堿。該類生物堿具有很多重要的生物學功能,其中具有代表性的石杉堿甲(huperzine A)對治療老年癡呆癥有顯著療效,目前正在進行第三期人體臨床實驗。由于該類生物堿具有新穎復雜的化學結構和重要的生物功能,對于這些天然產(chǎn)物的合成研究已經(jīng)成為近十年內國際有機合成領域的關注熱點。 ????? 南京大學化學化工學院姚祝軍教授指導的研究組最近針對huperzine A、Lannotinidine B等石松生物堿開展了系統(tǒng)的化學合成研究,并取得了重要進展。該實驗實研究人員針對這些天然產(chǎn)物的個體特點分別設計了合成路線,并從中發(fā)現(xiàn)和獲得了一些行之有效的立體控制和區(qū)域控制的高效率有機合成方法。2012年年初,該研究組博士生丁小華等首次實現(xiàn)了高光學純度天然石杉堿甲的催化不對稱形式合成,通過多功能有機小分子催化一鍋構建了石杉堿甲結構中的復雜復雜橋環(huán)體系,在克級規(guī)模的實驗中獲得產(chǎn)品達到了95% ee的光學純度 (Ding, X.-H.; et al. Tetrahedron 2012, 68, 6240-6248)。與此同時,該實驗室的訪問學者、本校生命科學院副教授戈惠明博士和化院博士研究生張?zhí)m德等在另一復雜石松生物堿Lannotinidine B的全合成中也取得了重要進展。今年8月初,他們完成的首例Lannotinidine B的全合成在國際重要學術刊物《美國化學會志》(JACS)上正式發(fā)表 (Ge, H. M.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12323-12325.)。該合成路線設計精巧,從商品化原料出發(fā)僅使用了十步化學反應,總產(chǎn)率達到23%。合成過程中有效利用了有關化學反應的區(qū)域選擇性和立體選擇性,沒有一次使用保護基,并發(fā)展應用了羰基-酯基之間直接形成C-C鍵的自由基還原/負離子環(huán)合方法。
????? Lannitinidine B的首次全合成充分展示了現(xiàn)代有機合成化學對于步驟經(jīng)濟性和氧化還原經(jīng)濟性的追求理念。論文發(fā)表之后獲得了國際同行的極大關注,發(fā)表首月(8月份)位列美國JACS網(wǎng)站期刊論文閱讀排行榜The Most Read JACS Articles的第二名。
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