阿替生烷和阿替素类二萜生物碱(±)-spiramilactone B,(±)-spiraminol,(±)-dihydroajaconine以及(±)-spiramines C和D的集合全合成

Collective Total Syntheses of Atisane-Type Diterpenes and Atisine-Type Diterpenoid Alkaloids: (±)-Spiramilactone B, (±)-Spiraminol, (±)-Dihydroajaconine, and (±)-Spiramines C and D

Hang Cheng, Fanhao Zeng, Xue Yang, Yinjuan Meng, Liang Xu*(徐亮:四川大学), and Fengpeng Wang

Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 392-396 [PDF] [SI] DOI: 10.1002/anie.201508996

阿替生烷和阿替素类二萜生物碱(±)-spiramilactone B(±)-spiraminol(±)-dihydroajaconine以及(±)-spiramines CD的集合全合成

阿替素类二萜生物碱和阿替生烷类二萜在植物中分布广泛,因其生理学和结构特点受到合成化学家的关注。spiramines CD首先于1987年从Spiraea japonica中分离[1],这些化合物及其衍生物有抗血小板聚集,抗炎症,神经保护的作用,并能抑制Wnt/β-catenin信号通路和克隆癌细胞的癌变。spiramines CD具有独特的复杂七环骨架,包含三个桥环单元,其中一个结构特点是C7-C20氧桥,将其与其它阿替素化合物如isoatisinedihydroajaconine区分,该特点在一些同为Spiraea植物中分离的阿替生烷类二萜中,如spiraminolspiramilactone也有发现。

这些Spiraea植物中分离的阿替素类二萜和生物碱还没有全合成报道。而迄今为止阿替生烷和阿替素类二萜生物碱的成功全合成仅限于简单的化合物。这篇文章使用了一个与之前路线不同的策略,完成了spiramines C and Ddihydroajaconinespiraminolspiramilactone B的首次全合成。


全合成路线从三环中间体H的合成开始,根据已报道方法的优化线路[2],化合物F用二醋酸碘苯去芳构化后二聚得到化合物G,化合物G在回流条件下发生逆Diels-Alder/分子内Diels-Alder反应得到环加成产物H。二碘化钐还原脱除两个甲氧基,乙二醇保护羰基后用DMP氧化二级羟基,双键氢化后得到化合物I。在酮转化为烯醇三氟甲磺酸酯之后,钯催化羰基甲氧基化得到α,β-不饱和甲酯,然后选择性烷基化得到化合物K。脱TMS,上甲酯,之后钌催化的环化,双键异构化[3],再脱去缩酮保护得到化合物L


在完成四环骨架的构建后,下一步计划引入桥环内酯的结构。化合物L用三乙基硼氢化锂还原羰基,间氯过氧苯甲酸对双键进行环氧化,MOM保护羟基,二氯二异丙氧钛区域选择性的开环氧得到γ-内酯M。接着DMP氧化二级羟基,二碘化钐作用下羰基α位脱氧,立体选择性的羰基还原,之后DIC关上内酯得到化合物N。臭氧切断双键之后发生Takai烯基化[4]得到烯烃,之后DIBAL-H还原内酯再与甲醇缩合得到化合物O。硼氢化氧化双键得到一级醇,再用DMP氧化为醛,再在α位甲基化,最后Pinnick氧化[5]直接生成内酯化合物P


在合成的最后阶段,首先脱除化合物PMOM保护基,DMP氧化为酮,Eschenmoser α亚甲基化[6]得到烯酮,再将酮还原,主要得到β-羟基化合物QMislow-Evans重排可以翻转羟基手性得到天然产物EEDIBAL-H还原内酯得到天然产物D。再与乙醇胺缩合得到天然产物AB。同样用DIBAL-H和乙醇胺处理化合物Q后再硼氢化钠还原可以得到天然产物C


关键词:生物碱,环化异构化,钌,萜类,全合成

亮点

这篇文章报道了(±)-spiramilactone B(±)-spiraminol(±)-dihydroajaconine以及(±)-spiramines CD的首次全合成。其中的亮点包括spiramilactone B的仿生转化,内酯的迁移,高效的立体选择性1,7-烯炔环化异构化,串联的逆Diels-Alder/分子内Diels-Alder反应构建三环[6.2.2.0]环系。

评述

这篇文章完成了阿替生烷类二萜和阿替素类二萜生物碱(±)-spiramilactone B(±)-spiraminol(±)-dihydroajaconine以及(±)-spiramines CD的集合全合成,其合成路线新颖独特,对这一类天然产物的全合成有很好的借鉴和启发意义。

报道作者:高博文

备注和参考文献

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[6] J. Schreiber, H. Maag, N. Hashimoto, A. Eschenmoser, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1971, 10, 330