Angew. Chem. :生源合成途径启发的天然产物bipolarolides A和B的全合成

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天然产物bipolarolides A和B是华中科技大学张勇慧课题组于2019年从离孺孢属真菌TJ403-B1中分离得到的两个蛇孢菌素类二倍半萜化合物,初步的活性研究表明bipolarolide A具有潜在的HMG-CoA抑制活性。这两个天然产物具有独特而新颖的5/6/6/6/5五环笼状骨架,包含8个手性中心,其中7个为连续的手性中心,极具合成挑战性。分离作者推测,bipolarolides A和B的5/6/6/6/5五环笼状骨架在生源上是由5/8/5环系的ophiobolin F通过分子内Prins反应、氧化以及C3-C12成醚等多步反应转化而来。而贾彦兴教授提出了新的生源合成假设,认为天然产物中5/6/6/6/5五环笼状骨架可由具有顺式5/8/5环系和环戊二烯的中间体6发生分子内Prins/成醚串联环化反应得到,并基于新的生源合成假设设计了仿生合成路线,最终实现了这两个天然产物的首次全合成。(图 1)



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图1 Bipolarolides A和B的逆合成分析

贾彦兴教授课题组从已知化合物10出发(图 2),通过HgI2介导的1,4-加成反应引入顺式二碳单元,再经过4步转化合成烯基溴片段8。同时,他们从商业可得的(-)-香茅醛出发,经过5步转化得到三烯化合物16,然后利用RCM反应完成五元环的构建,通过烯丙基溴化镁加成以及Babler-Dauben氧化重排反应得到不饱和酮18后,经过官能团的转化后顺利完成醛片段9的合成。

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图2 Bipolarolides A和B的全合成

烯基溴片段8在叔丁基锂条件下发生锂卤交换后对醛片段9进行加成,并在甲酸条件下水解得到片段连接产物19,将侧链双键进行转化后可顺利通过RCM反应完成5/8/5环系的构建,接下来通过官能团的调整转化为具有顺式5/8/5环系的共轭二烯前体22,在PPTS的条件下发生Prins/成醚串联环化反应,一步完成天然产物5/6/6/6/5五环笼状骨架的构建。脱除MOM及缩醛保护后得到化合物24,化合物24可通过Wittig反应及还原反应完成天然产物bipolarolide B的合成,而化合物24也可通过Wittig反应,单线态氧ene反应以及Babler-Dauben氧化重排等反应完成天然产物bipolarolide A的合成。该工作实现了天然产物bipolarolides A和B的首次全合成,其采用的Prins/成醚串联环化策略对这类天然产物的生源合成途径研究提供了新的思路。

文信息

Bioinspired Total Synthesis of Bipolarolides A and B

Bo Li, Chuanzhen Tan, Tianhao Ma and Yanxing Jia

博士研究生李波和硕士研究生谭传臻为该论文的共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202319306


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