多環(huán)醚類天然產(chǎn)物全合成獲進(jìn)展

四氫呋喃THF是最常見(jiàn)的環(huán)醚，也是天然產(chǎn)物特別是離子載體類抗生素的結(jié)構(gòu)中頗為常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)單元。合成四氫呋喃THF環(huán)在大多數(shù)情況下都依賴于使用強(qiáng)堿先將游離羥基轉(zhuǎn)化為烷氧負(fù)離子，然后進(jìn)攻離去基團(tuán)所在的碳原子，經(jīng)分子內(nèi)烷基化（醚化）反應(yīng)來(lái)關(guān)環(huán)參見(jiàn)下圖中thesimplestsituation。當(dāng)被烷化的羥基無(wú)空間障礙、烷化離去基團(tuán)所處的位置也不容易發(fā)生b-消除等副反應(yīng)時(shí)，用分子內(nèi)烷化反應(yīng)構(gòu)建四氫呋喃環(huán)一般都很容易實(shí)現(xiàn)，所以通常視為“常規(guī)操作”。然而，當(dāng)離去基團(tuán)處于某些特殊位置，如羰基的b-位、而羥基也是具有顯著空間障礙時(shí)，情況就有可能發(fā)生根本性的變化；“平淡無(wú)奇”的“常見(jiàn)”反應(yīng)也會(huì)因副反應(yīng)占主導(dǎo)地位而根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

大多數(shù)環(huán)醚類天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、手性中心密集分布。在合成過(guò)程中由于底物結(jié)構(gòu)中的其他官能團(tuán)和手性中心的存在，合成四氫呋喃環(huán)時(shí)就不得不顧及周邊結(jié)構(gòu)環(huán)境、采取迂回措施以避免諸如羰基b-消除反應(yīng)和/或a-位手性中心的消旋。如何在這類化合物的合成中高效實(shí)現(xiàn)四氫呋喃單元的構(gòu)建就成了一個(gè)難題。

中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員早些時(shí)候在合成抗生素nonactin時(shí)發(fā)展了一個(gè)新的方法、使用在弱堿性溶劑中高溫反應(yīng)的“瘋狂”反常條件，在極易發(fā)生羰基a-位消旋和b-消除反應(yīng)的底物中成功地實(shí)現(xiàn)了高收率、高立體選擇性的分子內(nèi)醚化反應(yīng)Wu,Y.-K.;Sun,Y.-P.,Org.Lett.2006,8,2831。隨后，在pamamycin621A的合成中又依賴該方法完成了在結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的底物中同時(shí)構(gòu)建兩個(gè)THF環(huán)Ren,G.-B.;Wu,Y.-K.,Org.Lett.2009,11,5638。

最近，研究人員在更敏感的多官能團(tuán)開(kāi)鏈底物中完成了“一步三環(huán)”，并在此基礎(chǔ)上完成了IKD-8344的全合成，確立了該天然產(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)型。這一工作已在國(guó)際著名化學(xué)雜志《應(yīng)用化學(xué)》上刊出Zou,Y.;Wu,Y.-K.,Angew.Chem.Int.2012,5120,4968-4971;DOI:10.1002/anie.201201395）。

來(lái)源：《應(yīng)用化學(xué)》作者：Yikang Wu

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