天然來源稀缺一直是基于天然產(chǎn)物藥物創(chuàng)新的瓶頸性難題,如何實現(xiàn)微量活性天然產(chǎn)物的高效合成一直是該研究領(lǐng)域亟待解決的重要科學(xué)問題。
2019年4月1日,我院天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室賈彥興教授研究團隊在國際著名期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed.)在線發(fā)表了天然產(chǎn)物全合成領(lǐng)域的最新研究成果:“A Ten-Step Total Synthesis of Speradine C”。
α-Cyclopiazonic acid (α-CPA)是1968年從青霉菌中分離得到的一種真菌毒素,它還是為數(shù)不多的肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+泵(SERCA)的強效抑制劑之一。2003年以來,一些高氧化態(tài)的α-CPA相關(guān)天然產(chǎn)物speradine A-F和aspergillines A-E陸續(xù)被分離鑒定(圖a)。其中,Speradine C具有6/5/6/5/5/6六環(huán)剛性籠狀骨架及6個手性中心,極具合成挑戰(zhàn)性。顯然,要實現(xiàn)speradine C的簡潔高效全合成,需要精心設(shè)計環(huán)的構(gòu)建及手性碳的正確引入。
賈彥興教授研究團隊經(jīng)過巧妙設(shè)計,通過仿生的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)構(gòu)建C/D環(huán)(圖b,c),NCS介導(dǎo)的氧化內(nèi)酯化構(gòu)建E環(huán),以及釕催化的氧化環(huán)化構(gòu)建F環(huán),從商業(yè)起始原料4-溴吲哚出發(fā),僅以10步反應(yīng)就實現(xiàn)了speradine C的首次全合成。該工作的突出特點是通過3步環(huán)化反應(yīng)構(gòu)建了4個環(huán)及3個含氧的手性中心,極大的簡化了合成步驟。該研究為后續(xù)生物活性研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
劉海超博士和陳麗君碩士為論文共同第一作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金委面上項目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.201902004
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