C-20氧化的對映-貝殼杉烷型二萜類天然產物數量眾多,且具有良好的生物活性。發展針對該類天然產物的簡潔高效合成路線,對于開展生物活性的構效關系研究具有重要意義,故備受合成工作者的關注。然而,該類天然產物C20位官能化的特點,決定其全合成須區別于經典對映-貝殼杉烷天然產物;為實現其簡捷高效合成,新穎的方法學和策略至關重要。
烯醇硅醚的光誘導陽離子自由基反應,最早由Mattay課題組報道,但當時同類型選擇性反應僅有最高為38%的收率,且僅被證明可用于并環結構的合成。研究團隊通過構象分析、合理設計和反應優化,成功以77%的收率,高選擇性地實現了基于烯醇硅醚光誘導的[3.2.1]橋環結構構建。在此基礎上,首次將該方法學應用于復雜天然產物的全合成。團隊以最長線性步驟19步,實現了C-20氧化的對映-貝殼杉烷型二萜天然產物sculponin U的首次全合成。利用[4+2]環加成和光誘導陽離子自由基串聯環化反應,快速完成BCD環的構建,經過C-10位烷基鏈的引入和鐵催化的氫原子轉移(HAT)反應實現A環的構筑,最后,經過后續官能團的轉化實現目標天然產物的全合成(圖 1)。該工作對于同類天然產物的成功全合成及相關活性化合物構效關系的藥物化學研究具有重要意義。
圖1基于烯醇硅醚光誘導串聯環化的C20-氧化的對映-貝殼杉烷型二萜全合成
該研究成果以題為“Total Synthesis of Sculponin U through A Photoinduced Radical Cascade Cyclization”發表于《Angewandte Chemie International Edition》,原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202305516。四川大學為第一單位,化學學院劉波教授、付紹敏特聘副研究員為本文共同通訊作者,四川大學化學學院博士曹威為本文第一作者。特別感謝國家自然科學基金委、四川大學對研究工作的支持!
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