Lycoposerramine‑Z的全合成

Enantioselective Total Synthesis of LycoposerramineZ Using Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Intramolecular Michael Addition

Lan-De Zhang, Lin-Rui Zhong, Jie Xi, Xiao-Liang Yang,* Zhu-Jun Yao*(杨晓亮:南京大学化学化工学院,姚祝军:南京大学化学化工学院)

J. Org. Chem. 2016, 81, 1899−1904 [PDF] [SI]    DOI: 10.1021/acs.joc.5b02723

LycoposerramineZ的全合成

典型的石松类生物碱(Lycopodium alkaloids)是从苔藓类植物石松中分离得到,具有特殊的杂环骨架C11N, C15N2, C16N, C16N2, C22N2C27N3,有很好的生物活性,尤其是对乙酰胆碱酯酶有抑制作用。Lycoposerramine-Z是其家族中一类典型的生物碱,2006Takayama课题组从石松属植物重齿槭中分离[1],其结构含有顺式取代的十氢喹啉骨架和特殊的硝酮部分,2009Takayama课题组对其进行了首次全合成[2]2013Bradshaw课题组通过不对称催化完成了全合成[3]。本文介绍姚祝军教授最新的合成路线。

在具体合成路线中,姚祝军课题组首先从以前工作中合成过的片段Weinreb酰胺片段A出发[4],经过连续两步格氏试剂区域选择性加成得到烯酮化合物D。在他们之前的工作中,烯酮化合物D在叔丁醇、叔丁醇钾、室温的条件下,发生Michael加成关环,以50%收率得到多取代的环己酮F15%收率得到非对映异构体;但在酸催化的条件下,并没有得到目标产物。

2015年,List 课题组采用手性磷酸催化酮与烯酮化合物,发生分子间Michael加成反应[5],基于手性磷酸的酸/碱双催化作用,以及手性磷酸催化在其他反应中的应用,姚祝军课题组采用了手性磷酸催化分子内Michael加成关环反应。论文研究者筛选了多种催化剂、反应温度等条件,最后采用(S)-E作为催化剂,甲苯溶剂中80度反应的最优条件下,以极好的立体选择性、适当的收率得到环己酮F

接着脱除缩酮保护,还原胺化,以72%的收率得到十氢喹啉化合物H。随后,经过几步去保护和保护的转化,得到化合物J,接着碱性条件下与羟胺反应,缩合后再关环得到环硝酮化合物K,最后脱除氮上保护基,顺利得到天然产物lycoposerramine-Z


关键词Lycoposerramine-Z,手性磷酸,分子内Michael加成,环状硝酮

亮点评述姚祝军课题组在之前工作的基础上,通过简单的起始原料,一锅法区域选择性的两次格氏试剂与Weinreb酰胺加成反应,手性磷酸催化分子内Michael加成,以极高立体选择性构建多取代环己酮,简洁高效地完成了天然产物lycoposerramine-Z的全合成研究。

撰稿人:贾雪雷

责任校对:汪鲁顺

备注和参考文献

[1] K. Katakawa, K. Kitajima, K. Yamaguchi, H. Takayama, Heterocycles 2006, 69, 223

[2] T. Tanaka, N. Kogure, M. Kitajima, H. Takayama, J. Org. Chem. 2009, 74, 8675

[3] B. Bradshaw, C. Luque-Corredera, J. Bonjoch. Org. Lett. 2013, 15, 326

[4] L. D. Zhang, T. T. Zhou, S. X. Qi, J. Xi; X. L. Yang, Z. J. Yao, Chem. Asian J. 2014, 9, 2740

[5] I. Felker, G. Pupo, P. Kraft, B. List, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1960