廈門大學化學化工學院：海洋天然產物全合成取得新進展

【成果簡介】

廈門大學化學化工學院張延東課題組一直致力于生理活性天然產物全合成，在該領域取得了重要進展，以目前國際上最短的路線（12步轉化）實現了海洋含鹵天然產物Aplydactone的無保護基全合成。相關成果以Total Synthesis of Aplydactone via a Conformationally ControlledC–H Functionalization為題發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，并被邀請作為雜志內封面。

【圖文導讀】

圖1 海洋含鹵天然產物Aplydactone的生物合成方案和逆合成分析

圖2 Aplydactone（16）的結構異構體的合成

【研究內容】

Aplydactone是1986年俄羅斯遠東科學院的Stonik小組從生長于馬達加斯加海域的黑指紋海兔(Aplysiadactylomela)中分離得到的含溴倍半萜。其結構中含有一個極為罕見的高張力4/4并環體系及一個含溴手性中心，直到2001年該小組獲得了此分子的單晶才最終確認在自然界中竟然會存在如此高張力的天然產物。除此之外，其三個季碳中心位于四元環的連接處，導致該分子在酸性條件下易發生環系重排。這些結構特點對合成化學家提出了極大的挑戰，以至于該分子結構確定15年之后才有全合成報道。

課題組基于對合成中間體的構象分析，大膽嘗試并實現了跨環C–H官能化（C–H插入）反應構建了六元橋環，得到了該分子的6/4/4/6四環骨架，這是該類型碳氫插入反應首次應用于復雜分子全合成領域。最后經過氫原子轉移氫化（HAThydrogenation）反應構建了溴代手性中心，完成了海洋天然產物Aplydactone的全合成。該工作表明通過調控C–H插入前體的構象可以有效調控C–H插入反應的位置選擇性。課題組將利用廈門大學的區位和學科優勢，繼續在海洋天然產物領域做出深入研究。

該工作是在張延東副教授的指導下進行，實驗部分主要由博士生劉晨光和碩士生陳仁治共同完成（共同第一作者）完成，博士生沈洋參與了部分合成工作。夏海平教授課題組、能源材料化學協同創新中心博士生華煜暉同學完成了理論計算工作。研究工作獲得了國家自然科學基金（21572187, U1405228,21272194）和廈門大學校長基金的支持。

此外，張延東課題組近期還完成了多個復雜天然產物的全合成：以13步反應實現了具有神經營養活性、有望發展為抗老年癡呆藥物的倍半萜Jiadifenolide的不對稱全合成，并在此過程中發現了全新的 [4+1]環化構建四氫呋喃環的反應，該工作成為12個月內閱讀量最高的文章；以8步反應實現了具有抗癌轉移活性的氨基酸雜合天然產物Fusarisetin A的全合成，并開展了類似物的合成，為該分子的生物醫學研究做出初步探索。

原文鏈接：http://chem.xmu.edu.cn/show.asp?id=2187。

文獻鏈接：Total Synthesis of Aplydactone via a Conformationally ControlledC–H Functionalization（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI:10.1002/anie.201703803）

本文由材料人編輯部王冰編輯，點我加入材料人編輯部。

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