最近,来自韩国韩国高等科技研究所(KAIST)的Lee
Hee-Yoon小组率先报道了Crinipellin
A(Scheme 1)首次不对称全合成工作。
Crinipellins
于1979年首次从担子菌Crinipellis
stipitaria分离得到的一类具有抗菌和抗癌活性的二萜类奎烷类化合物。其结构新颖并且具有良好的生物活性吸引着许多合成化学家的目光。然而,目前关于这类分子的合成报道非常少。无疑,Crinipellin
A中拥挤的tetraquinane骨架中连续的8个手性中心[其中4个位连续的季碳手性中心]是合成该分子的巨大挑战。[formidable
challenge]
http://s8/mw690/005Br0Epgy6KxSyMwSjc7&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
Lee小组之前的工作集中于triquinanes的合成方法学研究,即线性非环状底物通过trimethylenemethane
(TMM) diyl的串联环化反应。相关报道见Jacs-2003-125-10156,Jacs-2011-133-18050.
Crinipellin A 的四环骨架可以通过上述的策略,将底物中预先引入一个环即可构筑。(Scheme
2)
http://s15/mw690/005Br0Epgy6KxSA2cMe8e&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
首先,我们看一下TMM
Diyl环加成前体的合成(Scheme
3)。首先从光学纯的底物14出发,通过wittig烯化反应引入环外双键,经过TBAF脱除TBS,得到羟基化合物15,通过Swern氧化/wittig烯化反应/LiAlH4还原得到醇化合物13。烯丙醇化合物13通过sharpless不对称环氧化反应得到16,伯醇经Swern氧化至醛,与Bestmann−Ohira试剂反应引入末端炔17。随后通过德国马普研究所的Alois
Fürstner教授发展的铁催化的格式试剂与烃环氧化合物的交叉偶联反应形成2,3-联烯醇的方法学ACIE-2003-42-5355得到联烯醇经TBDPS保护得到19。在酸性条件下脱除缩醛保护,将醛基裸露出来以后,与TsNHNH2形成腙20。
http://s11/mw690/005Br0Epgy6KxSCiddwca&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
得到20以后,就是该分子合成的关键步骤,即连续的trimethylenemethane
(TMM) diyl的串联环化反应。化合物20在NaH的作用下,甲苯回流条件下形成重氮化合物中间体12,重氮片段和联烯片段和发生[3+2]环加成反应得到21,脱除N2后,裂解成双自由基11,再和另外一个双键反应就可构筑Crinipellin
A 的四环骨架。我们可以看到,尽管该骨架具有多个大位阻取代基,但是反应能够顺利发生,一步反应引入3个手性中心。并且能够以87%的收率得到10,足见该方法学的高效性。该步反应非常精彩。
http://s15/mw690/005Br0Epgy6KxSFK7IG8e&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
完成Crinipellin
A 的四环骨架后,对骨架上官能团进行修饰就可。首先,10经过TBAF脱硅,PCC氧化得到酮22,随后在Davis’
oxaziridine氧化条件将酮的α-位引入羟基,比较可惜的是,所得到的羟基构型与天然产物分子恰恰相反,需要将其构型调整回来。将α-羟基酮氧化至双羰基化合物23。接下来的反应没有接触过,通过查阅引用的参考文献[2]得知,sulfoximine在BuLi攫氢以后,碳负进攻羰基,即得到产物。得到24以后,通过羟基导向作用,使用NaBH(OAc)3还原羰基,得到合适的构型的C-9位羟基。C-9位羟基经过TBS保护以后,烯丙位通过PDC[3]氧化后得到烯酮26,在甲苯回流条件下[2]很容易脱除sulfoximine保护基得到27[机理如下],在双氧水的氧化下得到环氧化合物,再通过Eschenmoser亚甲基化反应将酮的α-位引入亚甲基。至此,Crinipellin
A分子的所用碳原子安装完毕,脱除掉C-9位羟基保护基即可,比较惊险的是,作者尝试了很多脱硅条件[We
tested numerous deprotection conditions of TBS group including
TBAF, TBAF/NH4F, TBAF/AcOH, HF·Pyr., HF/Urea, HF/TEA,
NH4F·HF, SiF4, and TASF],但是效果不明显,好在有惊无险,28在TASF的作用下以较低的收率脱除保护基,得到Crinipellin
A。从而完成Crinipellin A的首次不对称全合成工作。
http://s2/mw690/005Br0Epgy6KxSIXY4N81&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
http://s7/mw690/005Br0Epgy6KxSKwrf876&690Synthesis of (−)-Crinipellin A" TITLE="Total Synthesis of (−)-Crinipellin A" />
纵观合成路线,毫无疑问,该小组自己的方法学trimethylenemethane (TMM) diyl的串联环化反应是该合成分子的亮点。
[1] http://dx.doi.org/10.1021/ja5054412
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja5054412
[2] Johnson, C. R.; Zeller, J. R. Tetrahedron
1984, 40, 1225.
[3] Parish, E. J.; Wei, T. -Y. Synth.
Commun. 1987, 17, 1227.
加载中,请稍候......