光促进的山道年重排反应在复杂萜类天然产物全合成中的应用

萜类化合物在自然界中广泛存在,其中倍半萜内酯广泛存在于各种药用植物中,是许多传统中草药的主要活性成分,然而这类化合物的化学全合成却极具挑战性.山道年是一种廉价的可再生资源,且光促进的山道年重排反应是一种构建愈创木内酯骨架的高效方法,在萜类天然产物合成中得到广泛应用.就光促进的山道年重排在复杂萜类天然产物的合成工作进行简单的概述,主要包括倍半萜内酯及其寡聚物全合成以及个别二萜天然产物的骨架合成研究.     

复杂天然产物(一)-Rhodomollanol A的全合成

正天然产物全合成一直是有机化学中的重要研究领域,经典而厚重,它历经190多年的发展仍持续不断地为现代科学的发展提供新的热点,添加新的科学内涵~([1]).而复杂天然产物的全合成是一项极富挑战性和艺术性的工作,不仅需要化学家对目标分子结构的深刻理解以及对有机反应的熟练运用,还需要研究者具有坚韧不拔的毅力,也最能体现化学家的创造性、智慧和灵感.     

(-)-Principinol C的全合成研究

<正>天然产物全合成是有机化学中的重要研究领域,其持续不断发展为创新药物的发现提供了重要的保证.其中,约一半新发现的小分子药物都来源于天然产物及其衍生物^[1].由于天然产物结构复杂,含量稀少且难以通过分离手段来获得稳定来源,极大地限制了天然产物在药物研发中的应用.合成方法与策略的创新,对推动天然产物全合成领域的发展起着非常关键的作用.值得注意的是,利用分子内的Pauson-Khand反应在合成具有环戊烯酮骨架的天然产物中扮演着重要角色^[2].     

Cortistatin类型天然产物的不对称形式全合成:金催化串联Semi-Pinacol重排反应策略

本工作详细报道了Cortistatin类型天然产物不对称形式全合成的研究路线.以近期作者发展的金催化串联semi-pinacol重排反应构建[3,2,1]七元氧桥环结构的方法学为基础,进一步将其应用于复杂体系,高效构建了Cortistatin类型天然产物独特的七元氧桥环核心骨架,从而完成了该类型天然产物的不对称形式全合成.     

含连续全碳季碳手性中心天然产物的全合成研究进展

连续全碳季碳手性中心是活性天然产物中常见且具有合成挑战性的结构单元.本文首先介绍了本研究组在含连续全碳季碳手性中心天然产物的全合成研究进展;随后对含多个(≥3)连续全碳季碳手性中心天然产物的合成策略进行分类;最后以Waihoensene和Crinipellins家族天然产物的全合成研究为例,结合其他课题组报道的全合成研究,对比分析相关合成方法学及合成策略的优势和不足.     

苹果酸——天然产物对映选择性全合成和合成方法学中多用途的手性合成砌块

合成砌块策略是天然产物生源合成的基本策略之一。对映纯天然手性合成砌块,由于价廉、易得,在天然产物的对映选择性全合成中获得广泛应用。这一策略,兴起于四十年前,至今仍是复杂分子对映选择性全合成的重要工具。L-苹果酸是一种价廉易得的天然手性源,D-苹果酸虽然价格稍贵,也是一种商品化试剂。苹果酸所包含的四个碳原子均可被转化或官能化,因而被广泛应用于各类天然产物的对映选择性全合成。本文综述了L-和D-苹果酸在有机合成中的应用进展:归纳总结了从苹果酸衍生的多种C₄手性合成砌块,重点评述了近年来这些合成砌块在复杂天然产物全合成中的应用,结合作者实验室的工作介绍基于苹果酸的新型合成方法学研究进展,并对基于苹果酸的合成方法学的发展进行了展望。     

贝壳杉烷型二萜合成进展

贝壳杉烷型二萜,特别是对映-贝壳杉烷型二萜是萜类天然产物家族中的主要组成部分.这类分子通常表现出抗菌、抗肿瘤、抗疟、抗病毒等多种重要生物活性.在分子结构上,这类四环二萜分子可以通过分子内氧化反应,切断反应以及重排反应,展现出复杂多样性.因此,对这类分子的全合成研究始终是国内外合成化学家的重点研究方向.根据这类分子的不同结构类型,分类阐述了近期国内外学者对此类分子的全合成研究.     

放线菌来源生物碱的生物合成机制

生物碱类天然产物通常具有复杂多样的化学结构和广泛的生物活性,因此备受生物学、化学、药学领域研究者的关注。微生物是仅次于植物的生物碱类天然产物重要来源,微生物尤其是放线菌产生的众多次生代谢产物中,也包括很多生物碱。对放线菌来源生物碱的骨架结构和药效基团生物合成研究,不仅能够丰富人们对天然产物结构形成原理的理解,还可以为运用合成生物学技术人工合成此类化合物提供重要的遗传元件。本文从模块化生物合成和非模块化生物合成两种方式,综述放线菌来源生物碱的生物合成基因簇、途径及其酶催化反应过程。     

可见光促进的氧化还原催化反应在天然产物全合成中的应用

可见光促进的光氧化还原催化在近年来取得了重要进展, 许多可见光光氧化还原的反应被用于复杂分子的构建. 本文概述了这一领域的最新成果, 重点介绍该策略作为关键步骤在天然产物及类天然产物化合物的全合成中的应用.     

真菌三萜及甾体的生物合成研究进展

三萜和甾体是由六个异戊二烯单元组成的一大类天然产物,具有复杂多样的化学结构和广泛的生物活性.真菌是三萜和甾体化合物发现的重要源泉,但与植物相比,目前从真菌中发现的三萜骨架类型仍然很少,仍有较大的研究空间.基因组挖掘已成为后基因组时代发现新颖天然产物的重要手段,其主要通过与相似功能基因的比较来发现新功能基因.随着高通量测序技术和生物信息技术的飞速发展,一些具有重要生物活性的真菌三萜或甾体的生物合成途径逐渐被阐明,这为利用基因组挖据手段从真菌中发现新颖三萜或甾体化合物奠定了基础.重点介绍近年来在真菌三萜或甾体生物合成方面的研究进展情况.     

基于氧化[3+2]环加成反应合成二氢苯并呋喃类天然产物

二氢苯并呋喃结构单元广泛存在于生物碱及萜类等多种天然产物中,这些天然产物大多具有良好的生物活性和药用价值.因此,近年来有关具有二氢苯并呋喃环骨架的天然产物全合成工作不断涌现.综述了近十多年来氧化[3+2]环加成反应在构建二氢苯并呋喃环骨架及各类天然产物全合成方面的应用进展.     

Julia烯烃合成法在天然产物全合成中的应用新进展

Julia烯烃合成法可通过使用不同芳杂基砜和控制反应条件等方法改变反应活性,提高反应立体选择性,从而使其在天然产物的全合成中得到重要的应用.综述了近年来Julia烯烃合成法(包括Julia-Lythgoe反应;Modified-Julia反应;Julia-kocieński反应)在天然产物全合成中的应用进展.     

氧化偶联策略在复杂吲哚生物碱全合成中的应用

氧化偶联反应作为一种高效、经济的C—C键构建策略,在天然产物的全合成中得到了重要的应用.近年来,马大为课题组通过发展高效的LiHMDS/I2偶联条件,成功实现了四种复杂吲哚生物碱的全合成,在该领域取得了重要的进展.本文就马大为课题组近年在该领域的工作作一亮点评述.     

2-氧代-3-芳基-丁二酸酯的合成与表征

在复杂的天然产物合成和生物合成中,醇醛缩合反应是一类重要的碳-碳键形成反应.不对称催化直接Aldol反应由于其原子经济性,操作简捷,符合绿色化学的要求等,成为近年来不对称合成研究的热点之一.     

抗耐药性病原菌感染以及具有多药耐药逆转活性的天然产物研究进展

综述了近年来抗耐药性病原菌感染和具有多药耐药逆转活性的天然产物的研究进展,重点介绍了这类天然产物的结构特征、生理活性和部分化合物的全合成研究.     

Chan-Evans-Lam偶联反应研究进展

Chan-Evans-Lam偶联反应在20世纪90年代被发现以后经历了突飞猛进的发展.Chan-Evans-Lam偶联反应作为一类条件温和、高效、官能团兼容性好的偶联方法,不仅被广泛地应用于各种碳-杂键、碳-碳键的形成反应中,也成功地应用于复杂天然产物的全合成中.综述了近5年来Chan-Evans-Lam偶联反应在有机合成中发展的新策略及其在天然产物全合成中的应用.     

不对称构筑二芳基次甲基立体中心的研究进展

二芳基次甲基结构单元广泛存在于具有重要生理和药理活性的天然产物和药物当中.同时,该结构单元中所特有的二芳基次甲基立体中心的对映选择性构筑往往也是天然产物全合成的难点和挑战性所在.因此,引起了众多有机合成化学家的研究兴趣.近年来,该手性立体中心的构建方法发展迅速,新方法和新反应的报道也层出不穷;开发出来的一些高效催化剂,展示出独特的催化活性和选择性.本文根据反应类型的不同,将其分为不对称共轭加成反应和不对称氢化反应等六类,综述近十年来二芳基次甲基立体中心的不对称构建方法及相关方法在天然产物全合成中的应用.最后,从全合成的角度进一步总结和分析未来构建二芳基次甲基手性立体中心的发展趋势,力求发展更加高效、避免贵金属的催化剂及环境友好型的新方法和新试剂.     

改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型

有机化合物绝对构型的测定在有机合成和药物合成方面都有着举足轻重的地位.Mosher法就是利用核磁共振波谱技术来确定复杂化合物绝对构型时所采用的一种巧妙方法.本研究即采用改良的Mosher法对无水鞘氨醇类天然产物pachastrissamine及其异构体全合成过程中的重要中间体高烯丙醇进行了绝对构型的测定.     

亚硝基-烯(Nitroso-ene)反应的研究进展

烯丙基胺类化合物是有机化学中的重要合成中间体,亚硝基-烯(nitroso-ene)反应是合成这类化合物最为高效的方法之一.在一些天然产物和药物分子的全合成中,亚硝基-烯反应也往往作为关键步骤.这篇综述主要介绍了亚硝基–烯反应的发展、应用以及机理研究方面的进展.     

单萜吲哚生物碱的合成生物学研究进展

单萜吲哚生物碱是一类具有重要药用价值的天然产物,但是在其宿主的生物含量很低;虽然通过有机化学的方法可以实现该类复杂结构化合物的全合成,但是难以大量快速获得,而且围绕核心骨架的进一步衍生化修饰也有一定的瓶颈.随着单萜吲哚生物碱生物合成途径的解析和合成生物学使能技术的发展,利用合成生物学策略结合化学半合成将是实现该类化合物的合成制造和通量结构衍生化的重要发展趋势.单萜吲哚生物碱基因元件的挖掘鉴定和生物合成途径的解析是进行合成生物学研究的前提条件.异胡豆苷是单萜吲哚生物碱合成的关键骨架化合物,由色胺和开环马钱子苷汇聚合成,这一过程被称为上游合成途径;以异胡豆苷为骨架形成各种单萜吲哚生物碱的过程称为下游合成途径.从这两个方面对近30年来单萜吲哚生物碱合成元件的发现和合成生物学研究进展进行了综述,为后续合成生物学的应用研究奠定基础.