全合成|Steven L. Castle: (-)-Acutumine


简介

Castle课题组专注于建筑结构复杂的生物活性天然产物和肽的全合成。该小组认为,化合物的结构可以作为发明新的有机反应和过程的灵感。此外,对生物活性的研究可以增加科学对其作用模式的理解,可能导致新的治疗药物的设计和开发。他们还专注于生物有机化学,癌症研究,医药和天然产品。
今天介绍杨百翰大学(Brigham Young University,缩写BYU)教授Steven L. Castle的一篇全合成报道,(-)-Acutumine的全合成
该成果发表在JACS上(10.1021/ja9024403 )。

逆合成分析

作者对目标化合物进行逆合成分析如下图所示
我们预计包括甲基烯醇醚化在内的一系列反应,可以将四环化合物2转化为目标天然产物1
四环2中的吡咯环,可以通过Lewis酸或布朗斯特酸催化不饱和缩酮化合物3经过环化转化得到
高烯丙基醇4通过一个氧杂Cope重排反应,将转化为胺3
5经过一个非对映立体选择性的烯丙基化反应,制备得到所需的高烯丙基醇4
作者期望化合物6经过一个酚氧化过程,转变得到酮5

全合成过程

以酚醚6为底物,使用L-Selectride选择性还原,以9:1的dr值制备得到二醇7
接着,二氯甲烷中以咪唑为敷酸剂,使用TBSCl选择性保护位阻较小的羟基,得到醇8
随后,通过Pd/C催化氢解作用,脱去苄基,得到酚9
甲醇中,在PhI(OAc)2氧化作用下,转化得到不饱和酮二甲基缩酮10
进一步,在NaH处理下,使用Bn基保护螺环上羟基,得到酮5
从酮5的分子模型中,可以发现re面较si面位阻小,该开始使用烯丙基溴化镁与5反应,结果得到的高烯丙基醇4,最好的选择性是dr = 70:30;经过进一步研究,作者发现使用Nakamura手性烯丙基锌试剂,反应收率为79%,令人满意的是,选择性dr = 97:3,完好地解决了该化合物的合成问题
接下来,在18-冠-6和叔丁醇钾处理下,发生Cope重排,得到烯烃12
端烯12经过氧化为醛后,与甲胺缩合再还原,得到胺3
经过对不同Lewis酸和布朗斯特酸的筛选,作者发现BCl3是促进所需环化的最佳试剂,在该试剂下,顺利发生环化,得到四环2,不过收率仅有45%
接着,使用TBAF脱去TBS保护剂,再进行氧化操作,得到三酮13
进一步经过Pd/C催化氢解脱去Bn基
最后,在TiCl4和三乙胺的甲醇溶液中进行处理,获得目标化合物1,及其同分异构体15

评述

这个研究工作还是挺出色的,多个转化操作巧妙

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