全合成(二)~~(+)-Davisinol & (+)-18-Benzoyldavisinol的漂亮合成
咕了太久了,第二篇来了!
(不过可能最后一次写着玩儿了,以后该收收心卷绩点了QAQ)
废话不多说,直接开始:

C20-二萜生物碱属于一个复杂的天然产物大家族,主要从乌头属、乌头属、翠雀属和绣线菊属中分离出来,以其多样的生物活性而闻名。其中Hetisine型的生物碱被认为具有最复杂的碳骨架之一,其特征是一个笼状七环骨架,饰有9-14个立体中心和一个特征性的氮—C6键,一个叔胺被嵌入在E环和F环中。
最近,浙大的丁寒峰课题组成功实现了具有hetisine type 骨架的分子(+)-Davisinol 和 (+)-18-Benzoyldavisinol的首次全合成。下面来看看别人家的逆合成分析www:
逆合成分析

作者的切断思路是从E、F环开始切断,氮原子选择在后期进行引入,切断成化合物12后,拟通过一个环氧开环产生自由基串联的方法进行碳碳键的构筑,化合物13则通过ODI串联DA反应来实现,化合物14的手性乙酰氧基则可通过Aldol缩合实现引入。

于是思路逐渐明确了起来,先逐步合成出环氧化合物13,再用自由基串联实现环化,最后修饰上氮原子,俨然像做了一个完美的蛋糕,先打地基,再涂上奶油,最后把樱桃(氮原子)镶嵌在几个环当中。一切看起来都非常完美,然而令读者十分不解的是,文章的标题写的是“Asymmetric Total Syntheses of (+)-Davisinol and (+)-18- Benzoyldavisinol: A HAT-Initiated Transannular Redox Radical approach”而作者的切断思路中并没有运用HAT的方法,而是一种另类的环氧开环诱导的自由基串联,虽然同为自由基串联的环合,然而读者却觉得另有蹊跷,下面就让我们一起读一读这条精彩的合成路线,让丁老师揭晓读者的疑惑吧~~~
合成路线解析
(一)ODI--DA前体的构建

作者首先对商业可得的化合物15进行还原,得到二醇进行经典丙酮保护,接着进行强碱性下的非插烯Aldol缩合,无水LiBr的存在提高了反应的效率,甚至反应达到十克级制备的级别。

化合物18到化合物20经历了一个新颖的高苄位酰化同步动力学拆分的方法,效果很好,具体原因作者在原文中也给出了推测,感兴趣的读者可以去膜拜一下
随后对化合物20进行共轭还原后三氟甲磺酰化,而后经历了一氧化碳和Sn(C2H3)4的羰基化Still偶联,随后脱硅,以80%的产率得到了化合物14这一ODI前体苯酚化合物。
(二) ODI--DA反应的实现

这一步加入喜闻乐见的PhI(OAc)2,进行氧化去芳构化串联DA反应后同步生成缩酮的结构,随后用Lache还原的条件将缩酮还原干净,随后将羟基氧化,这几部的氧化态的变动非常之大,产率也由起初的高产率克级制备降低了许多。
(三)HAT—Redox 自由基串联关环

这一步也是整条合成中的高潮,自由基出现后顺利地关环,与氧气接力,过氧被还原下来……
然而作者也在文章中表示,曾试过好几种不同的HAT体系,铁盐、锰盐、NaBH4……均不能达到满意的结果,由此笔者愈加体会到全合成工作的艰难困苦,然而艰难的背后,尽是探索的苦中作乐。
此前笔者提到作者在逆合成分析中本想用环氧开环产生自由基串联的方法实现图中标黄色的碳碳键的构筑,然而环氧化一步确遇到了巨大的难题:“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艰难啊 TAT
最后的修饰——完成

有了关环产物26,首先用SmI2做还原,除掉小缩酮,然后用wittig试剂装上双键,随即酸后处理脱保护,接着上Bz保护,氧化掉暴露醛基,还原胺化,取代关环,再加成,关环,自由基脱氧,碱水解脱保护,完成!!
本来想写个正经总结,却发觉越来越没有精力与动力了hhh,这一篇从上学期末结束时就开始写,到现在才写完。。。期间心态有无数的变化,也经历了许多许多东西。
国内做有机天然产物全合成工作的人不多,这项工作太有挑战性,但其意义也一直在被人挑战。作为一个菜鸡药学生,深爱有机已经有近4个年头,放眼望去,有机届,合成届,大牛云集,而自己卑微到了尘埃的脚底下。
也只好望着偶像们的背影,摸摸拾掇起不切实际的憧憬,一步一个脚印地向前迈去吧!
愿未来无悔。