天然产物Vilmoraconitine的全合成

研究论文介绍

作者：石油醚

导读：

近日，四川大学的秦勇教授团队在J. Am. Chem. Soc上，以 “Total Synthesis of Vilmoraconitine”为题，首次完成七环重排型C₁₉-DTA—乌头碱Vilmoraconitine (3) 的全合成。其中，关键步骤主要涉及: 氧化脱芳构化诱导Diels-Alder环加成(oxidative dearomatization-induced Diels–Alder cycloaddition)；氢化脱烯裂解/曼尼希反应(hydrodealkenylative fragmentation/Mannich sequence);分子内Diels-Alder环加成(intramolecular Diels–Alder cycloaddition)。

“Total Synthesis of Vilmoraconitine

Jiujian Ji, Jiajun Chen, Sixun Qin, Wanye Li, Jun Zhao, Guozhao Li, Hao Song, Xiao-Yu Liu*, and Yong Qin*

J. Am. Chem. Soc.,2023,145, 3903–3908. doi:10.1021/jacs.3c00318”

正文：

C₁₉-二萜生物碱(C₁₉-DTAs)是乌头类中药的主要化学成分^[1]，其具有显著的抗炎、镇痛、强心等生理活性。因其复杂笼状骨架、高度含氧取代等结构特征和特殊生物活性，C₁₉-二萜生物碱的全合成引起了众多全合成小组广泛的关注。除此之外，两类具有重排骨架的C₁₉– 二萜生物碱也从自然界中被科学家所发现，如重排I型的puberuline C (2，Figure 1)^[2]和重排II型的vilmoraconitine(3)最为代表。天然产物vilmoraconitine(3)^[3]由中国科学家谭宁华教授及其同事于2008年从黄草乌（一种用于治疗风湿和疼痛的传统中药）分离获得一种新骨架二萜生物碱 (Figure 1)^[1]。近日，秦勇教授首次完成七环重排II型C₁₉-DTA—乌头碱Vilmoraconitine (3) 的全合成，并发表于J. Am. Chem. Soc上。

首先，乌头碱Vilmoraconitine (3)具有更复杂的七环体系，其中C8, C9和C10位形成一个独特的三元环，并且其骨架结构中含有11个立体手性中心(包括4个全碳取代的季碳中心 )。基于上述骨架，作者对Vilmoraconitine (3)进行了相关的逆合成分析(Scheme 2)。即以醛8和溴代物9为原料经偶联和氧化去芳构化/Diels-Alder环加成(OD/DA)反应^[4]获得三环化合物7，7利用Kwon课题组发展的氢化脱烯裂解^[5]合成醛6，醛6利用Mannich 环化反应完成天然产物的vilmoraconitine的E/F环获得四环化合物5。随后，5经Robinson环化反应合成五环中间体4。最后，4通过分子内Diels-Alder（IMDA）反应^[6]一步构建关键的C/G环完成天然产物Vilmoraconitine (3)的全合成。

该小组完成了Vilmoraconitine (3)的合成路线设计，如Scheme 2。

总结，秦勇教授团队首次完成七环重排II型C₁₉-DTA—乌头碱Vilmoraconitine (3) 的全合成。其中，关键步骤主要涉及: 氧化脱芳构化诱导Diels-Alder环加成(oxidative dearomatization-induced Diels–Alder cycloaddition)；氢化脱烯裂解/曼尼希反应(hydrodealkenylative fragmentation/Mannich sequence);分子内Diels-Alder环加成(intramolecular Diels–Alder cycloaddition)。

参考文献：

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