CJC: 埃默里大学代明骥课题组：UCS1025A的全合成：Stille插羰与Diels-Alder串联反应新策略

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UCS1025A的全合成：Stille插羰与Diels-Alder串联反应新策略

含吡咯嗪酮的聚酮类天然产物广泛存在于自然界中，在抗细菌、抗真菌和抗肿瘤等方面具有显著的活性。在生源上，吡咯嗪酮聚酮化合物是由一个吡咯烷酮和一个十氢萘环结构单元组合而成。其中，代表性分子UCS1025A因结构独特且具有良好的生物活性，吸引了众多化学家进行合成研究，包括化学家Danishefsky、Hoye、Christmann、Kan、Uchiro等，他们已成功完成UCS1025A的全合成工作（J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 426‒427；J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2550‒2551；Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 2883‒2886；Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12850‒12853；Tetrahedron Lett. 2018, 59, 704‒707.）。上述工作均以交叉偶联反应（Aldol或Reformatsky反应）作为关键步骤构筑其核心骨架。

近年来，埃默里大学代明骥课题组一直致力于钯催化的插羰反应及其在复杂天然产物中的合成研究工作（综述：J. Org. Chem. 2017, 82, 2319‒2328；Nat. Prod. Rep. 2019, 36, 174‒219；J. Org. Chem. 2023, 88, 4925‒4941）。该课题组首次利用插羰-大环内酯化反应完成了多杀菌素A的不对称高效合成（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10838‒10841），并在此基础上进一步开发了一系列插羰-环化反应并成功运用到倍半萜、生物碱、大环内酯等天然产物的高效合成（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202115633；J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 13677‒13682；J. Antibiot. 2019, 72, 482‒485；Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15209‒15212；J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17465‒17473；J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10693‒10699；Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6519‒6522等）。

近日，该课题组报道了吡咯嗪酮类天然产物UCS1025A核心骨架的插羰-Diels-Alder串联合成路线。利用己二醇和马来酸酐作为起始化合物，分别通过5步和9步化学转化完成了关键原料A和B的合成（图1）。A和B作为插羰-Diels-Alder串联反应的起始原料，在钯催化剂的作用下与一氧化碳原位生成中间体C，在加热条件下可自发进行Diels-Alder环化反应，精准构筑反式十氢萘环生成核心骨架D和异构体tetra-epi-D。最后通过分子内oxa-Michael加成反应和脱去保护基团完成了UCS1025A及其异构体tetra-epi-UCS1025A的高效不对称合成。这项研究为后续的吡咯嗪酮类聚酮化合物的高效合成奠定了坚实的基础。

图1 插羰-Diels-Alder串联反应合成UCS1025A及其异构体

上述研究结果作为Report发表于Chin. J. Chem. (2023, 41, 3019-3024, DOI: 10.1002/cjoc.202300331)。该全合成工作由崔成森博士（现中国科学院天津工业生物技术研究所教授）独立完成。

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《中国化学（英文）》（Chinese Journal of Chemistry）创刊于1983年，半月刊，由中国化学会、上海有机化学研究所联合Wiley共同主办。期刊覆盖化学全领域，发表有机化学、无机化学、物理化学、高分子化学、分析化学、材料化学、能源、催化等各学科领域的原始性、创新性成果，期刊历史悠久、审稿流程严格。2022年度影响因子为5.4，JCI指数0.92，5年影响因子4.4，2022年度CiteScore为7.5，SNIP指标为 0. 859。其中科院分区为化学综合2区。期刊先后收录于DOAJ、ESCI、SCIE等数据库。