石松生物堿因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)多樣、環(huán)系復(fù)雜、手性中心較多(含季碳原子)等合成挑戰(zhàn)性以及一些重要生物活性,近年來(lái)成為國(guó)際研究熱點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊玉榮研究組從2008組建開(kāi)始,一直專注于該類生物堿的全合成研究。研究組成立后,在國(guó)內(nèi)首次完成了石松堿fawcettimine, lycoflexine 及 8-deoxyserratinine 的全合成,先后在美國(guó)化學(xué)會(huì)刊物《有機(jī)化學(xué)通訊》(Organic Letters)和《有機(jī)化學(xué)雜志》(Journal of Organic Chemistry)上發(fā)表了3篇全合成論文。
2014年,研究組與趙勤實(shí)研究員帶領(lǐng)的研究組合作,對(duì)含量低微(0.7 mg)、關(guān)鍵手性中心相對(duì)構(gòu)型未確定的新型石松堿 cernupalhine 進(jìn)行首次不對(duì)稱全合成,最終完成了包括絕對(duì)構(gòu)型確證的結(jié)構(gòu)鑒定,研究成果發(fā)表在Organic Letters (2014, 16, 2700)。
近日,該研究組博士生江世智、雷婷完成了環(huán)系更復(fù)雜、手性中心更密集、更具挑戰(zhàn)性的 diquinane 型四環(huán)石松堿 magellanine, magellaninone, paniculatine 和兩個(gè) paniculatine 類似物的不對(duì)稱全合成。該工作打破了傳統(tǒng)的 ABC 到 ABCD 成環(huán)策略,利用邏輯反合成分析, 首次實(shí)現(xiàn)了ABD 到ABCD 的成環(huán)策略。diquinane家族分子全合成難度很大,美國(guó)著名的 Meyers 研究組和 Sarpong 研究組都曾試圖用 ABD 到 ABCD的成環(huán)策略,但均沒(méi)有完成這類分子的全合成。該全合成是目前關(guān)于這類家族分子合成研究中最具完整性的一個(gè)新穎工作,現(xiàn)已在線發(fā)表在Organic Letters (2014,DOI: 10.1021/ol502679v),并入選該期刊當(dāng)月most read論文。
上述工作得到中科院“百人計(jì)劃”專項(xiàng)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金(20802084,21072200,21472200)的資助。
研究組完成的復(fù)雜石松生物堿全合成代表例子
