中科院上海有機所洪然課題組：亞硝基-烯反應和天然產物合成應用方面取得進展

【成果簡介】

嗎啡烷（morphan，或稱2-azabicyclo[3.3.1]nonane）結構一直以來是合成化學的研究熱點。在著名的生物堿morphine和strychnine以及近十年來akuammiline家族系列生物堿的全合成中，該核心骨架是新方法和新策略研究的方向標。盡管嗎啡烷的合成方法眾多，但如何快速構建天然產物的核心骨架并設置易于后續轉化的官能團，依然是當前合成研究的重點。

最近，中國科學院上海有機化學研究所天然產物有機合成化學重點實驗室的洪然課題組拓展了亞硝基-烯反應的反應模式，用于構建嗎啡烷。相關研究以題為“Construction of Morphan Derivatives by Nitroso-Ene Cyclization: Mechanistic Insight and Total Synthesis of (±)-Kopsone”發表在Angewandte Chemie International Edition上。該反應條件溫和（0℃或室溫），收率高，具有優異的區域選擇性，有很好的官能團容忍度，且對氮、氧雜環的底物同樣適用，為嗎啡烷類活性篩選提供系列藥物先導化合物。與理論化學家的合作研究表明該類酰基亞硝基化合物在反應過程中，不僅可以經歷雙自由基中間體，也可能有兩性離子中間體參與，也揭示了后續快速攫氫過程需要滿足一定的構象要求。這些計算結果為實驗現象提供了有力的理論支持。該方法學也在生物堿kopsone的首次合成中得到成功的應用。

【圖文導讀】

圖1 體系示意圖

含嗎啡烷結構類型的代表性天然產物和亞硝基-烯反應構建橋環體系

圖2 基底1c和1u的實驗結果

（A）基底1c。

（B）基底1u。

【研究內容】

之前，該團隊從設計新穎的反應類型入手，巧妙地將亞硝基-烯反應（nitroso-ene）應用于2-azabicyclo[3.2.1]octane環系的構建，完成了具有顯著生理活性的Hosieine A的首次不對稱合成（Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 10940）。這是亞硝基-烯反應首次在含氮橋環化合物合成中的應用，也開辟了合成該類獨特骨架的新方法。他們洪然課題組在合成方法學和全合成相結合的領域所取得的研究成果也獲得同行的關注，受邀發表了研究專題（Synlett 2017, 28, 762）和專著章節的撰寫。目前他們正致力于反應類型的拓展和應對復雜天然產物合成應用中的挑戰。

上述研究工作得到國家自然科學基金委、中科院前沿科學重點研究項目、中科院戰略性先導科技專項（B類）和上海市科委的經費支持。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201708/t20170815_4611227.shtml

文獻鏈接：Construction of Morphan Derivatives by Nitroso-Ene Cyclization: Mechanistic Insight and Total Synthesis of (±)-Kopsone?(Angew. Chem., Int. Ed., 2017, DOI:10.1002/anie.200706018)

本文由材料人編輯部石小梅編輯，點我加入材料人編輯部。

材料測試，數據分析，上測試谷。