百部酰胺(Stemoamide)的仿生全合成

在自然界中,复杂天然产物的精巧组装往往令人叹为观止.如何在化学实验室里模拟生物合成的过程、高效地制备具有类似生物功能的化合物一直是科学家们长久以来的梦想.天然有机化合物的仿生合成是近年来备受关注的热点领域之一.中国科学院上海有机化学研究所洪然等科研人员基于碳阳离子参与的环化反应的可能生物合成机制,发展了简洁高效的百部酰胺(Stemoamide)仿生合成路线,以8步反应37%的总收率获得了消旋的百部酰胺,为该     

百部生物碱的全合成

百部生物碱是从直立百部(Stemona sessilifolia)和其近缘植物的根部分离得到一类生物碱。在分子结构上,这类生物碱通常具有[1, 2-b]吡咯并[1, 2-a]氮杂卓的母核结构,并且由于在母核的多个位置有不同的取代基,从而表现出结构及生物活性的多样性,因而百部生物碱的全合成研究引起国内外化学家的关注。但是由于百部生物碱结构中具有复杂的多环结构及多个手性中心,此类天然产物的全合成研究具有较大的挑战。近年来,化学家们相继开发并应用高对映选择性的反应及串联反应等高效的策略,完成了多个百部生物碱的全合成研究,为百部生物碱进行深入生物活性研究及开发利用奠定了坚实的基础。本文基于本课题组的相关研究内容,综述了各种类型百部生物碱近年来的全合成研究进展。     

通过碳-碳键形成杂环的合成方法及应用

综述了包括五种带电荷中间体通过碳-碳键形成杂环的反应:(1)亚胺翁离子-乙烯基硅烷的环化反应,(2)亲核试剂引发的亚胺翁离子-炔的环化反应,(3)缩醛-烯烃的环化反应,(4)aza-Cope-Mannich反应,(5)通过Prins-pinacol重排合成环醚的反应;以及这些反应在有机合成特别是在天然产物全合成研究的进展。     

可见光诱导的共轭磺酰胺串联脱砜/环化反应

发展了一种可见光诱导的共轭磺酰胺串联脱砜/环化,合成全氟烷基化吲哚酮或α-芳基酰胺的方法。此反应以多氟烷基碘或溴为氟源,在发光二极管蓝光灯照射下,利用面式-三(2-苯基吡啶)合铱催化N-烷基-N-甲基丙烯酰基苯磺酰胺经过串联自由基加成/β-芳基迁移/脱砜环化过程,一步构筑两重碳-碳键,以41%~78%的产率合成了一系列含氟吲哚酮或α-芳基酰胺。此方法底物适用范围广,反应条件温和(室温),催化体系绿色,为具有潜在生理活性的含氟吲哚酮及α-芳基酰胺的合成提供了一条高效、快捷的新途径。     

(±)-2-甲基-5-羟基-2-(4'-甲基-3'-戊烯基)-二氢-1-苯并吡喃黄烷酮的全合成

以2,4,6-三羟基苯乙酮和柠檬醛为起始原料,经环化、保护酚羟基、羟醛缩合、脱保护、催化环化等反应以5.9%的总产率完成了天然产物(±)-2-甲基-5-羟基-2-(4'-甲基-3'-戊烯基)-二氢-1-苯并吡喃黄烷酮的全合成,其结构经1H NMR,13C NMR和HR-ESI-MS确证。     

吲哚苄位碳正离子引发的串联环化反应的普适性和机理探究

对在α-环匹阿尼酸(α-CPA)和speradineC全合成中发展的仿生吲哚苄位碳正离子引发的串联环化反应的普适性和机理进行了研究,实验结果表明,该苄位碳正离子串联环化反应在含有吲哚的底物中能顺利发生,说明吲哚氮原子的共轭效应在吲哚苄位碳正阳离子串联环化反应中起到了关键性的作用.     

(±) Cudraflavanone B及(±)-5-O-Methyl Cudraflavanone B的全合成研究

以2,4,6-三羟基苯乙酮和2,4-二羟基苯甲醛为起始原料, 经过异戊烯基取代、选择性保护羟基、Mitsunobu反应、Claisen重排、醛酮缩合、催化环化及去保护基等步骤, 首次完成了天然异戊烯基黄烷酮Cudraflavanone B的全合成, 同时也完成了(±)-5-O-甲基-6-(2"-异戊烯基)-7,2',4'-三羟基黄烷酮的全合成研究.     

(±)-5,3’-二羟基-7,8-(2,2-二甲基吡喃)-4’-甲氧基黄烷酮的首次全合成

以廉价的异香草醛和2,4,6-三羟基苯乙酮为起始原料,经过C-异戊烯基化、环化、选择性的保护酚羟基、羟醛缩合、催化环化等步骤,脱保护基,以6.7%的总收率首次完成了天然吡喃型黄烷酮(±)-5,3’-二羟基-7,8-(2,2-二甲基吡喃)-4’-甲氧基黄烷酮的全合成.所有新化合物的结构都经过IR,1H NMR,MS,HRMS确认.     

酰胺的直接转化:仲酰胺与丹尼谢夫斯基双烯的还原环加成反应

酰胺作为稳定的合成中间体被广泛应用于有机合成和药物化学. 因此, 发展通用、化学选择性的酰胺直接转化的方法十分重要. 在本工作中, 我们报道仲酰胺与丹尼谢夫斯基双烯的还原环加成反应, 用于把仲酰胺直接转化为2-取代-2,3-二氢-4-吡啶酮. 该"一瓶反应"包含酰胺通过三氟甲磺酸酐活化、部分还原、和[4+2]环加成反应3个环节. 基于这一步骤经济型方法, 建立了生物碱(±)-lasubine I和(±)-myrtine的简便、无保护基全合成.     

一种简洁的(+)-新黄皮酰胺的全合成

从化合物5出发,首先通过C-3位羟基的转位反应制得(+)-新黄皮酰胺(1)的前体化合物4,然后经过酮羰基的还原反应合成得到(+)-新黄皮酰胺(1).提供了一种简洁的(+)-新黄皮酰胺的全合成路线.考察了化合物5中C-3位羟基的转位反应的实验条件.     

氯代苯胺液相催化加氢合成环己酮

提出了一种催化降解氯代苯胺高选择性合成环己酮的技术.在La修饰Pd/Al2O3催化剂作用下,通过催化加氢的方法实现了由多氯代苯胺(2,4,6-三氯苯胺和2,4,-二氯苯胺)高选择性地合成环己酮(不含环己醇).在优化的反应条件下,2,4,6-三氯苯胺加氢生成环己酮的转化率和选择性分别为100%和98.6%(没有检测到环己醇);2,4,-二氯苯胺加氢生成环己酮的转化率和选择性均为100%.氯代苯胺在Pd/La-Al2O3催化剂表面首先发生加氢脱氯/N-甲基化等反应生成苯胺、N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺等中间产物,随后这些中间产物发生苯环加氢、氨基水解/醇解等反应得到环己酮;氯代苯胺上Cl元素的存在和体系中水的含量是影响环己酮选择性的重要因素.     

Ti‐Catalyzed Straightforward Synthesis of Exocyclic Allenes

Exocyclic allenes constitute useful building blocks in organic synthesis and have recently been identified as key intermediates in the synthesis of natural products. Here the first general method for the most straightforward synthesis of exocyclic allenes reported to date is presented. This method is based on the Barbier‐type cyclization of propargyl halides catalyzed by titanium; a safe, abundant, and ecofriendly metal. The reaction proceeds under mild conditions compatible with different functional groups and provides good yields of five‐, six‐, and seven‐membered carbocycles and nitrogen‐containing heterocycles bearing an exocyclic allene group. Experimental evidence supporting the proposed reaction mechanism is also provided. Moreover, this procedure can be carried out in an enantioselective manner by using chiral titanocene(III) catalysts. The utility of this method has been proved in the synthesis of the natural alkaloid stemoamide.     

Total synthesis of (-)-sessilifoliamide C and (-)-8-epi-stemoamide

A convergent route featuring [3,3]-sigmatropic rearrangements of a linchpin azepinopyrrolidine served to install two of the four contiguous stereocenters present in the tricyclic Stemona alkaloids sessilifoliamide and stemoamide. In addition to the first total synthesis of (-)-sessilifoliamide C, a potential biosynthetic relationship between the sessilifoliamides and previously reported Stemona alkaloids is presented.     

有机催化吲哚碳环上的不对称Friedel⁃Crafts烷基化反应

将金鸡纳碱衍生物双功能催化剂用于有机催化羟基吲哚与靛红的不对称Friedel-Crafts反应, 筛选出最佳反应条件: 催化剂为5%(摩尔分数)6′-脱甲基奎尼丁(1b), 溶剂为四氢呋喃, 反应温度 0 ℃. 以67%~91%的产率和最高达97%的对映选择性获得了苯环上取代的羟基烷基化产品. 拓宽了该反应的催化剂类型和底物范围.     

5-（S）-孟氧基-3，4-二卤-2（5H）-呋喃酮与4-硝基邻苯二胺的Michael加成-消除反应

在Ft抖作为碱的温和条件下,5-（S）-孟氧基-3,4-二卤-2（5H）-呋喃酮与芳香胺4-硝基邻苯二胺发生串联的Michael加成-消除反应,生成了新的含有苯环结构的5-孟氧基-4-氨基-3-卤-2（5H）-呋喃酮类化合物。新化合物的结构通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、红外光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振氢谱（1HNMR）、核磁共振碳谱（13CNMR）和元素分析等表征证实。该多环结构卤代2（5H）-呋喃酮化合物的合成,能为某些多官能团的结构复杂的2（5H）-呋喃酮化合物的合成提供新途径。     

Anodic cyclization reactions: the total synthesis of alliacol a

An anodic cyclization-Friedel Crafts alkylation strategy has been used to rapidly assemble the core ring system of alliacol A and to complete a formal total synthesis of the natural product. The anodic cyclization reaction was used to effect the coupling of a nucleophilic furan ring to the normally nucleophilic carbon of a silyl enol ether. The substrate for this initial cyclization reaction contained all of the carbons needed for completing the total synthesis. The electrolysis proceeded in high yield and could be accomplished with the use of a 6 V lantern battery.     

Synthetic studies on stevastelins. 1. Total synthesis of stevastelins B and B3

[Chemical reaction: See text] The synthesis of stevastelin B3 (2) and B (5) are described. In a first approach, epoxy cyclodepsipeptide 8 was considered as a promising candidate for the synthesis of the [15]-membered ring members of the stevastelins; however, the oxirane ring opening, required for the completion of the natural stevastelin synthesis, failed. Thus, we synthesized stevastelin B (5), carrying out the oxirane ring opening earlier in the synthesis and following a synthetic scheme capable of delivering analogues. On the other hand, a translactonization reaction of the [15]-membered ring derivative 59 led to the total synthesis of the natural [13]-membered ring component of the stevastelins family, stevastelin B3 (2).     

3-羟甲基氮杂环丁烷盐酸盐的实用合成方法

氮杂环丁烷类化合物是一类重要的饱和四元含氮杂环化合物,在药物研发中有着广泛的应用。本文以二苯甲胺和环氧氯丙烷为起始原料,在碱性条件下反应关环构建N-杂环丁烷母核,之后依次发生羟基的氧化、Wittig反应生成环外双键,随后采用硼氢化氧化反应将双键转化为羟甲基,最后氢化脱去二苯甲基得到目标产物3-羟甲基氮杂环丁烷,反应的5步转化总收率为40%。该合成方法操作简单,原料廉价易得,避免了剧毒试剂的使用,具有很好的工业化前景。     

几种4-取代-L-脯氨酸衍生物的合成

以Boc-(4R)-羟基-(2S)-脯氨酸为原料,在NaH作用下与苄位溴代试剂发生醚化反应,合成了几种4-取代-L-脯氨酸类手性催化剂,即在(4R)-羟基-(2S)-脯氨酸的4-位上引入不同的苄氧基以期提高其催化活性和脂溶性,并通过1 H NMR、13 C NMR和HRMS对合成产物的结构进行表征,确定其为目标产物.实验结果还表明,当苯环上连有强的吸电子基团时反应很难进行,而当连有给电子基团时反应相对较容易进行且反应条件较温和.     

以四氢呋喃为醛基砌块合成(E)⁃α⁃羟乙基⁃α,β⁃不饱和醛

以四氢呋喃(THF)为醛基砌块, 铜为催化剂, 过氧化叔丁醇(TBHP)为氧化剂, 将THF氧化为2-羟基四氢呋喃, 继而开环异构化为4-羟基丁醛, 在酸催化下与乙醇胺作用形成亚胺中间体(M); 以苄醇为底物, 通过铜催化氧化反应得到苯甲醛, 进而与M反应得到立体专一的(E)-α-羟乙基-α, β-不饱和醛; 利用二维相关谱确认了产物构型. 对反应底物进行了拓展, 结果表明, 该方法能够有效合成官能化的α, β-不饱和醛. 本文发展的合成方法具有底物范围广及合成工艺简单等优势.