楊震、陳家華課題組完成復雜天然產(chǎn)物(+)-Propindilactone G的不對稱全合成工作
? ? 近日，楊震教授和陳家華教授課題組完成了對復雜天然產(chǎn)物(+)-Propindilactone G分子的不對稱全合成工作，并據(jù)此將其結構進行了修正。該工作以Asymmetric Total Synthesis of Propindilactone G 為題發(fā)表在著名學術期刊美國化學會志（J. Am. Chem. Soc.,?2015,?137, 10120.）上。
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? ? 在我國民間，五味子科植物是重要的藥用資源植物。其果實具有安神、滋補、止咳之功效，而其莖藤則具有祛風除濕、清熱解毒、活血化瘀等藥用價值。孫漢董院士等人致力于有藥用價值的五味子科植物的天然產(chǎn)物分離、鑒定工作，至2014年已從中分離得到201種降三萜類化合物。這一系列天然產(chǎn)物結構新穎而復雜多樣，吸引了全球超過十個科研團隊對這一家族天然產(chǎn)物進行合成研究。
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楊震教授、陳家華教授課題組早在2005年即開始了對五味子家族降三萜類天然產(chǎn)物的全合成研究。經(jīng)過多年艱苦的研究，于2011年完成了天然產(chǎn)物Schindilactone A的全合成工作，這是世界上首次報道該家族天然產(chǎn)物的全合成。這一成果以封面文章的形式發(fā)表于著名期刊《德國應用化學》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7373.），并由北京大學新聞網(wǎng)報道。
在此基礎上，課題組期望能利用對其結構的深刻理解，開發(fā)出一條對五味子家族天然產(chǎn)物普適的多樣性導向全合成方法。(+)-Propindilactone G是由孫漢董院士于2008年從五味子科植物合蕊五味子（Schisandra propinqua var. propinqua）的莖藤（又稱血藤）中分離得到的降三萜天然產(chǎn)物。(+)-Propindilactone G具有獨特的5/5/7/6/5環(huán)系骨架，分子中擁擠的排布有10個手性中心，其中包括3個四級碳手性中心。初步的生物活性研究表明，該家族天然產(chǎn)物具有顯著的抗HIV活性。經(jīng)過曲折的探索，該研究團隊歷時2年，最近以精煉的20步合成路線完成了(+)-Propindilactone G分子的不對稱全合成工作。
這一合成以有機小分子催化的不對稱Diels-Alder反應為起始步驟，以98%的ee值不對稱的構建出最初的兩個手性中心；通過環(huán)丙烷化-擴環(huán)反應構建出分子中的B,C 環(huán)系；經(jīng)過針對底物、催化劑及助催化劑的大量篩選，通過大位阻的Pauson-Khand反應高效的構建出天然產(chǎn)物中的D,E環(huán)系及關鍵的全碳手性中心；經(jīng)過系統(tǒng)的研究，天然產(chǎn)物中的側鏈部分使用異組分烯醇硅醚間的氧化偶聯(lián)反應予以順利構建，最終以20步簡潔的完成了Propindilactone G的不對稱全合成工作，其表征結果與分離得到的天然產(chǎn)物一致，并據(jù)此修正其結構。
這一高效的合成路線展示了課題組一直關注的Pauson-Khand反應在骨架構建與全碳手性中心構建中的獨特優(yōu)勢；體現(xiàn)了異組分間氧化偶聯(lián)反應(oxidative heterocoupling)在側鏈構建中的高效性。這一路線的開發(fā)為該家族其他天然產(chǎn)物的合成具有指導性意義，為該類降三萜天然產(chǎn)物的生物活性研究奠定了基礎。相關更為深入的合成研究與化學生物學研究仍在進行之中。
? ? 論文的第一作者為北京大學化學學院研究生游麟，通訊作者為化學學院教授、生命科學聯(lián)合中心研究員楊震和化學院教授陳家華。這一工作得到了國家高技術研究發(fā)展計劃（“863”計劃），國家自然科學基金，北大-清華生命科學聯(lián)合中心等資助。
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文章鏈接：J. Am. Chem. Soc.,?2015,?137, 10120.
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