Hans Renata教授有機領域最新Science：基于混合氧化法分散合成復雜二萜化合物

【引言】?

?眾所周知，多環二萜化合物具有許多重要的生物活性，但由于其結構的復雜性，從而導致獲取這些分子是極具挑戰性的。其三個天然產物的主要結構差異在于它們的C環和D環的碳環結構不同，氧化裁剪和氧化后的重排可以發生在氧化最小的碳環骨架上，從而導致在三種天然產物中發現巨大的多樣性。盡管最近發現萜烯合成酶參與了這些化合物的生成，但大多數負責隨后裁剪的氧合酶尚未被識別，這種限制使合成難以進入這些結構。同時由于缺乏用于支架修飾的化學工具，半合成途徑也受到限制。

近日，美國斯克利普斯研究所（TSRI）Hans Renata教授團隊（通訊作者）開發了一種化學酶合成策略，通過策略性地結合化學和酶促氧化方法的混合氧化方法來得到高度氧化的二萜化合物。這種方法可以選擇性氧化親本碳環上先前無法接近的位點，并使非生物骨架重排到其他基礎結構。該策略的關鍵特征是應用遠程生物催化羥基化的混合氧化方法的研究和“指導性”C-H氧化方法，以適應以前的各種使用純化學方法無法達到的氧化方式。在C-H功能化在天然產物合成中的應用中，每一種氧化策略都是獨立使用的，從而說明了以協同方式組合的價值。具體來講，從ent-steviol中以10步或更少的步驟合成了9種具有豐富氧合模式和骨架多樣性的復雜天然產物。相關研究成果以“Divergent synthesis of complex diterpenes through a hybrid oxidative approach”為題于2020年8月14日在線發表于Science上。

【圖文導讀】

圖一、復雜ent-kaurane，ent-atisane和ent-trachylobane二萜化合物

圖二、三種酶PtmO6，PtmO5-RhFRed和BM3 MERO1 M177A，分別用于C7，C11和C2的位點選擇性氧化

圖三、PtmO6在化學酶合成中的應用

圖四、PtmO5-RhFRED在化學酶合成中的應用

圖五、通過非生物骨架重排和混合氧化法合成復雜的天然產物

文獻鏈接：“Divergent synthesis of complex diterpenes through a hybrid oxidative approach”(Science，2020，10.1126/science.abb8271)

本文由材料人CYM編譯供稿。