全合成(二)~~(+)-Davisinol & (+)-18-Benzoyldavisinol的漂亮合成
咕了太久了,第二篇來了!
(不過可能最后一次寫著玩兒了,以后該收收心卷績點了QAQ)
廢話不多說,直接開始:

C20-二萜生物堿屬于一個復雜的天然產(chǎn)物大家族,主要從烏頭屬、烏頭屬、翠雀屬和繡線菊屬中分離出來,以其多樣的生物活性而聞名。其中Hetisine型的生物堿被認為具有最復雜的碳骨架之一,其特征是一個籠狀七環(huán)骨架,飾有9-14個立體中心和一個特征性的氮—C6鍵,一個叔胺被嵌入在E環(huán)和F環(huán)中。
最近,浙大的丁寒峰課題組成功實現(xiàn)了具有hetisine type 骨架的分子(+)-Davisinol 和 (+)-18-Benzoyldavisinol的首次全合成。下面來看看別人家的逆合成分析www:
逆合成分析

作者的切斷思路是從E、F環(huán)開始切斷,氮原子選擇在后期進行引入,切斷成化合物12后,擬通過一個環(huán)氧開環(huán)產(chǎn)生自由基串聯(lián)的方法進行碳碳鍵的構(gòu)筑,化合物13則通過ODI串聯(lián)DA反應來實現(xiàn),化合物14的手性乙酰氧基則可通過Aldol縮合實現(xiàn)引入。

于是思路逐漸明確了起來,先逐步合成出環(huán)氧化合物13,再用自由基串聯(lián)實現(xiàn)環(huán)化,最后修飾上氮原子,儼然像做了一個完美的蛋糕,先打地基,再涂上奶油,最后把櫻桃(氮原子)鑲嵌在幾個環(huán)當中。一切看起來都非常完美,然而令讀者十分不解的是,文章的標題寫的是“Asymmetric Total Syntheses of (+)-Davisinol and (+)-18- Benzoyldavisinol: A HAT-Initiated Transannular Redox Radical approach”而作者的切斷思路中并沒有運用HAT的方法,而是一種另類的環(huán)氧開環(huán)誘導的自由基串聯(lián),雖然同為自由基串聯(lián)的環(huán)合,然而讀者卻覺得另有蹊蹺,下面就讓我們一起讀一讀這條精彩的合成路線,讓丁老師揭曉讀者的疑惑吧~~~
合成路線解析
(一)ODI--DA前體的構(gòu)建

作者首先對商業(yè)可得的化合物15進行還原,得到二醇進行經(jīng)典丙酮保護,接著進行強堿性下的非插烯Aldol縮合,無水LiBr的存在提高了反應的效率,甚至反應達到十克級制備的級別。

化合物18到化合物20經(jīng)歷了一個新穎的高芐位酰化同步動力學拆分的方法,效果很好,具體原因作者在原文中也給出了推測,感興趣的讀者可以去膜拜一下
隨后對化合物20進行共軛還原后三氟甲磺?;?,而后經(jīng)歷了一氧化碳和Sn(C2H3)4的羰基化Still偶聯(lián),隨后脫硅,以80%的產(chǎn)率得到了化合物14這一ODI前體苯酚化合物。
(二)? ODI--DA反應的實現(xiàn)

這一步加入喜聞樂見的PhI(OAc)2,進行氧化去芳構(gòu)化串聯(lián)DA反應后同步生成縮酮的結(jié)構(gòu),隨后用Lache還原的條件將縮酮還原干凈,隨后將羥基氧化,這幾部的氧化態(tài)的變動非常之大,產(chǎn)率也由起初的高產(chǎn)率克級制備降低了許多。
(三)HAT—Redox 自由基串聯(lián)關環(huán)

這一步也是整條合成中的高潮,自由基出現(xiàn)后順利地關環(huán),與氧氣接力,過氧被還原下來……
然而作者也在文章中表示,曾試過好幾種不同的HAT體系,鐵鹽、錳鹽、NaBH4……均不能達到滿意的結(jié)果,由此筆者愈加體會到全合成工作的艱難困苦,然而艱難的背后,盡是探索的苦中作樂。
此前筆者提到作者在逆合成分析中本想用環(huán)氧開環(huán)產(chǎn)生自由基串聯(lián)的方法實現(xiàn)圖中標黃色的碳碳鍵的構(gòu)筑,然而環(huán)氧化一步確遇到了巨大的難題:“Disappointingly, the anticipated product 13 turned out to be inaccessible due to the instability of 23 toward epoxidation, which only caused decomposition by exposure to various reagents (e.g., m-CPBA, DMDO, a urea?hydrogen peroxide complex, CF3CO3H, and alkali metal peroxides).”
于是作者才萌生出使用HAT的方法
再次昭示了全合成工作的艱難啊?TAT
最后的修飾——完成

有了關環(huán)產(chǎn)物26,首先用SmI2做還原,除掉小縮酮,然后用wittig試劑裝上雙鍵,隨即酸后處理脫保護,接著上Bz保護,氧化掉暴露醛基,還原胺化,取代關環(huán),再加成,關環(huán),自由基脫氧,堿水解脫保護,完成??!
本來想寫個正經(jīng)總結(jié),卻發(fā)覺越來越?jīng)]有精力與動力了hhh,這一篇從上學期末結(jié)束時就開始寫,到現(xiàn)在才寫完。。。期間心態(tài)有無數(shù)的變化,也經(jīng)歷了許多許多東西。
國內(nèi)做有機天然產(chǎn)物全合成工作的人不多,這項工作太有挑戰(zhàn)性,但其意義也一直在被人挑戰(zhàn)。作為一個菜雞藥學生,深愛有機已經(jīng)有近4個年頭,放眼望去,有機屆,合成屆,大牛云集,而自己卑微到了塵埃的腳底下。
也只好望著偶像們的背影,摸摸拾掇起不切實際的憧憬,一步一個腳印地向前邁去吧!
愿未來無悔。