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多环醚类天然产物全合成取得新进展

  四氢呋喃(THF)是最常见的环醚,也是天然产物特别是离子载体类抗生素的结构中颇为常见的结构单元。合成四氢呋喃(THF)环在大多数情况下都依赖于使用强碱先将游离羟基转化为烷氧负离子,然后进攻离去基团所在的碳原子,经分子内烷基化(醚化)反应来关环(参见下图中the simplest situation)。当被烷化的羟基无空间障碍、青青草原在线烷化离去基团所处的位置也不容易发生b-消除等副反应时,用分子内烷化反应构建四氢呋喃环一般都很容易实现,所以通常视为“常规操作”。然而,当离去基团处于某些特殊位置,如羰基的b-位、青青草原在线而羟基也是具有显著空间障碍时,情况就有可能发生根本性的变化;“平淡无奇”的“常见”反应也会因副反应占主导地位而根本无法实现。

        大多数环醚类天然产物结构复杂、青青草原在线手性中心密集分布。在合成过程中由于底物结构中的其他官能团和手性中心的存在(见图),合成四氢呋喃环时就不得不顾及周边结构环境、青青草原在线采取迂回措施以避免诸如羰基b-消除反应和/或a-位手性中心的消旋。如何在这类化合物的合成中高效实现四氢呋喃单元的构建就成了一个难题。

        中科院上海有机化学研究所生命有机国家重点实验室的研究人员早些时候在合成抗生素nonactin时发展了一个新的方法、青青草原在线使用在弱碱性溶剂中高温反应的“疯狂”反常条件,在极易发生羰基a-位消旋和b-消除反应的底物中成功地实现了高收率、青青草原在线高立体选择性的分子内醚化反应 (Wu, Y.-K.; Sun, Y.-P., Org. Lett. 2006, 8, 2831)。随后,在pamamycin 621A的合成中又依赖该方法完成了在结构更复杂的底物中同时构建两个THF环 (Ren, G.-B.; Wu, Y.-K., Org. Lett. 2009, 11, 5638)。

        最近,研究人员在更敏感的多官能团开链底物中完成了“一步三环”,并在此基础上完成了IKD-8344的全合成,确立了该天然产物的绝对构型。这一工作已在国际著名化学杂志《应用化学》上刊出 (Zou, Y.; Wu, Y.-K., Angew. Chem. Int. 2012, 51(20), 4968-4971 ; DOI: 10.1002/anie.201201395)。

        该工作得到了国家自然科学基金委、青青草原在线科技部和中国科学院的资助。

 

多环醚类天然产物全合成研究取得新进展