(-)-14,15-Dihydrosecurinine的全合成和 (-)-Securinine的表全合成

SmI2-Mediated Radical Coupling Strategy to Securinega Alkaloids:Total Synthesis of (-)-14,15-Dihydrosecurinine and Formal Total Synthesis of (-)-Securinine

Xiao Zheng*, Juan Liu, Chen-Xi Ye, Ao Wang, Ai-E Wang, Pei-Qiang Huang(郑啸:厦门大学、上海有机所)

J. Org. Chem. 2015, 80, 1034-1041 [PDF] [SI] DOI: 10.1021/jo502522x

(-)-14,15-Dihydrosecurinine的全合成和 (-)-Securinine的表全合成

(-)-Securinine和(-)-14,15-Dihydrosecurinine是分别从一叶荻的叶子和根部中分离的具有桥环结构的四环生物碱。研究表明(-)-Securinine具有激活中枢神经系统、抗疟、抗菌等生物活性,(-)-14,15-Dihydrosecurinine具有激活中枢神经系统、急性毒性等作用。该文完成了(-)-14,15-Dihydrosecurinine的全合成和(-)-Securinine的表全合成。

论文从手性苹果酰亚胺A出发,经过两步转化以很高的区域选择性和立体选择性得到化合物C。对C中的羟基进行溴代,并将N-PMB保护基换成N-Boc保护可得化合物E。接下来用DIBAL-H对E中内酰胺还原,紧接着用SmI2介导的还原性自由基偶联(该课题组的方法学)装上乙基腈侧链得到FF可以脱去Bn转变成G

G经历Lay氧化可得到酮H。随后论文根据文献该文采用SmI2/MeOH的条件进行SmI2介导的分子内偶联来完成进一步的关环,得到环酮I。接着,脱去I中的N-Boc保护,在K2CO3条件下发生分子内SN2反应得到中间体JJ是前人完成(-)-Securinine全合成的一个中间体,至此,论文便完成了(-)-Securinine的表全合成。

从中间体I出发,通过酯化反应生成膦酸酯L,紧接着一步分子内HWE烯化反应关上五元内酯环可得化合物M。而M可很容易的转变为天然产物(-)-14,15-dihydrosecurinine。

关键词:(-)-Securinine,(-)-14,15-Dihydrosecurinine,SmI2介导的自由基偶联,HWE烯化反应

亮点

该文从简单易得的底物出发高效完成了(-)-14,15-Dihydrosecurinine的全合成和(-)-Securinine的表全合成。路线中采用了简捷的SmI2介导的自由基偶联策略来构建分子骨架,不仅路线短于前人工作,立体选择性也非常好。

评述

该文从同一个中间体出发,用12步、以14.4%的总收率完成了(-)-14,15-Dihydrosecurinine的全合成;用10步、以20.2%的总收率完成了(-)-Securinine的表全合成。该文合成有以下三个特点:(1)用6步转化构建哌啶环A,该策略也有望用于该家族其他具有相似结构的分子的合成中;(2)用SmI2介导的还原性自由基偶联策略完成桥环骨架的构建;(3)通过分子内HWE烯化反应高效构建丁烯酸内酯环D

撰稿人:陈莹

责任校对:贾雪雷

备注和参考文献

[1]AC的区域选择性:在对A 进行格氏试剂加成的过程中,BnO-中的O原子对格式试剂具有诱导效应,因此格式试剂进攻距离BnO-近的羰基。

参考文献: P. Q. Huang, et al. Tetrahedron: Asymmetry. 1999, 10, 3827

[2]AC的立体选择性:A经历格氏试剂加成一步选择性很差,立体选择性主要来源于下一步的还原过程。其机理如下:



参考文献: P. Q. Huang, et al. Tetrahedron: Asymmetry. 1999, 10, 3827

[3]EF的机理:

这一步两个异构体选择性为3:1,可见立体选择性并不好。但下一步可将两个异构体分开。

参考文献:P. Q. Huang, et al. J. Org. Chem. 2013, 78, 1790

[4]HI的机理:

参考文献:G. A. Molander, C. N. Wolfe. J. Org. Chem. 1998, 63, 9031