利用对映/非对映选择性偶氮偶联/亚胺环化反应实现(-)-psychotriasine和(+)-pestalazine B的全合成

Enantioselective and diastereoselective azo-coupling/iminium-cyclizations: a unified strategy for the total syntheses of (-)-psychotriasine and (+)-pestalazine B

Qi Li, Tingting Xi, Licheng Yao, Haiteng Deng* and Xuebin Liao* (邓海腾:清华大学,廖学斌:清华大学)

Chem. Sci., 2015, 6, 3599-3605 [PDF] [SI] DOI: 10.1039/c5sc00338e

利用对映/非对映选择性偶氮偶联/亚胺环化反应实现(-)-psychotriasine(+)-pestalazine B的全合成

         (-)-Psychotriasine (A)(+)-pestalazine B (B)是具有3氨基六氢吡咯-[2,3]吲哚结构生物碱。结构上,这类生物碱结构由两个或多个色胺通过C3a–N1键连接生成。由于其特殊的化学结构和多方面的生物活性,这类吲哚生物碱受到了合成化学家的广泛关注。要实现利用统一的合成路径对这两个天然产物的全合成,需要有高效的合成3氨基六氢吡咯-[2,3b]吲哚核心结构的方法。


     廖学斌和邓海腾课题组利用手性磷酸阴离子相转移催化剂成功构建了(-)-psychotriasine (A)(+)-pestalazine B (B)中的3氨基六氢吡咯-[2,3b]吲哚结构。


    在天然产物(-)-psychotriasine (A)的合成中,他们以色胺衍生物C为原料,在重新筛选的反应条件下,高对映选择性的得到偶氮偶联及亚胺环化产物EE中的吲哚氮经叔丁氧羰基保护,偶氮经还原裂解后得到伯胺F
F
经过Buchwald–Hartwig 氨化反应[1]Larock 吲哚合成反应[2]生成化合物II经四步官能团转化生成目标天然产物(-)-psychotriasine (A),这是首次实现 (-)-psychotriasine (A)的不对称全合成。


    在天然产物(+)-pestalazine B (B)的合成中,他们先以化合物J为底物对反应溶剂和温度进行了筛选,他们发现,以THF/DCE(1:1.5)混合溶液为溶剂且15°C下,反应以高非对映选择性(1 : 25)生成目标产物K


    他们之后将该反应条件应用于底物L转化为M的反应中,该反应的非对映选择性为6:1,在通过加入催化量的手性磷酸D,将碱换为碳酸钠及降低反应温度为零度后,可实现20:1的非对映选择性。M经还原裂解可生成伯胺NN未能通过Buchwald–Hartwig氨化反应转化为P,由于N中的酰胺偶联活性高于位阻大的伯胺,且该反应使用的强碱会造成底物消旋。之后他们发现碘鎓化合物ONCu(OTf)2和弱碱作用下,可以实现P的合成。P之后经Larock吲哚合成反应生成目标天然产物(+)-pestalazine B (B)


关键词: (-)-Psychotriasine(+)-Pestalazine B;全合成; 3氨基六氢吡咯-[2,3]吲哚;吲哚生物碱;手性磷酸;阴离子相转移催化剂;立体选择性偶氮偶联/亚胺环化

亮点:

    廖学斌和邓海腾课题组优化了手性磷酸相转移催化剂诱导的对映选择性的偶氮与色胺衍生物偶联反应,并发现了混合溶剂诱导的非对映选择性的偶氮与色氨酸衍生物偶联反应,该方法为构建3氨基六氢吡咯-[2,3]吲哚结构提供了一条快速高效的合成路径,之后,他们将其应用于天然产物(-)-psychotriasine (A)(+)-pestalazine B (B)的全合成中。他们以色胺衍生物C为起始原料,以九步,11.7% 的总收率实现了(-)-psychotriasine (A)的首次不对称全合成,以化合物L为起始原料,以四步,16.2%的总收率实现了(+)-pestalazine B (B)的全合成。在(+)-pestalazine B (B)的全合成中,他们实现了Cu(OTf)2催化的碘鎓化合物和大位阻伯胺的偶联。

撰稿人:赵蒙

责任校对:陈凯

备注和参考文献:

[1] a) J. F. Hartwig, Acc. Chem. Res., 2008, 41, 1534; b) J. P. Wolfe, S. Wagaw, J. F. Marcoux, S. L. Buchwald, Acc. Chem. Res., 1998, 31, 805

[2] R. C. Larock, E. K. Yum, J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 6689