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科研進(jìn)展
楊玉榮研究組在吲哚生物堿Communesin家族的催化不對稱全合成研究上取得重要進(jìn)展 文章來源:植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 | 發(fā)布時間:2017-02-27 | 作者:楊玉榮 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 中國科學(xué)院昆明植物研究所楊玉榮研究組于2016年同時在化學(xué)界兩大頂級刊物JACS(美國化學(xué)會志)和ACIE(德國應(yīng)用化學(xué))分別報道了單萜吲哚生物堿Alstoscholarisine A 和Aspidophylline A的首次不對稱全合成,引起學(xué)術(shù)界關(guān)注。時隔一年,該研究組再次在JACS(美國化學(xué)會志)發(fā)表了最新成果,報道了明星分子、復(fù)雜吲哚生物堿Communesin F的首次催化不對稱全合成。 吲哚生物堿Communesin家族是8個具有復(fù)雜七環(huán)系的天然產(chǎn)物。因具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)(4個氮原子構(gòu)成罕見的上下兩個aminal基團(tuán),外加兩個連續(xù)手性季碳)和有趣的生物活性而成為明星分子,尤其是Communesin F的全合成備受化學(xué)家青睞。 特別一提的是,我國兩位著名合成化學(xué)家在該領(lǐng)域做出過杰出貢獻(xiàn),2007年秦勇研究組首次實(shí)現(xiàn)其消旋體全合成,2010年馬大為研究組完成了其首次不對稱全合成及絕對構(gòu)型確定。美國三位著名化學(xué)家Weinreb, Funk和Movassaghi也有精彩的全合成報道。 完成Communesin這樣高難度的分子需要設(shè)計巧妙、新穎的合成策略?;趯ΜF(xiàn)有5條全合成路線的分析,楊玉榮等人發(fā)現(xiàn)目前尚未有效解決兩個關(guān)鍵問題:(1)Communesin F的催化不對稱的全合成;(2)下方aminal基團(tuán)的四環(huán)體系一步仿生構(gòu)建。為此,研究人員創(chuàng)新性設(shè)計出Ir催化新策略,實(shí)現(xiàn)了3-取代吲哚和苯胺衍生的烯丙基親電試劑,分子間的一步仿生環(huán)化,高效構(gòu)建CDEF四環(huán)。該串聯(lián)反應(yīng)具有高度選擇性(對映體、非對映體,區(qū)域)和經(jīng)濟(jì)性(步驟、原子、氧化還原)的優(yōu)點(diǎn)。在全合成最后階段,利用扭曲酰胺LAH還原為O, N-hemiaminal,甲磺?;殡S亞胺離子的環(huán)化反應(yīng)得到復(fù)雜七環(huán)骨架,脫Boc,簡潔完成了(-)-communesin F 的催化不對稱全合成。 該工作被3個審稿人一致給予高度評價,研究結(jié)果以“Ir-Catalyzed Asymmetric Total Synthesis of (?)-Communesin F”為題發(fā)表于Journal of the American Chemicial Society。 上述工作得到中國科學(xué)院“前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃”(QYZDB-SSW-SMC026)和國家自然科學(xué)基金(21672224, 21472200)的資助。
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