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萜类代表着一类数量最为庞大,结构最为复杂多变的次级代谢物。近年来,guanacastepene和pseudolaric acid作为二萜类天然产物的代表,吸引了越来越多有机合成研究小组的注意。萜类天然产物以其独特的骨架结构表现出许多重要的生物活性——抗癌,镇痛,抗HIV和阻断细胞周期等等。这些优异的生物活性引起了合成化学家们浓厚的兴趣。遗憾的是,目前的合成化学方法对于复杂二萜类天然产物仍然难以实现简洁高效的合成。本论文以新颖的合成策略和方法,主要对guanacastepene O和pseudolaric acid A两个二萜类天然产物进行了全合成研究:
天然产物guanacastepenes以其新颖的骨架结构和罕见的生理活性,引起了世界上许多有机合成小组的兴趣。本论文第一部分的研究内容是在我组前期工作的基础上,通过采用新的策略,立体选择性的引入C8位角甲基。以IMDA反应快速构建了5-7-6三环骨架,并首次发现Pd/C催化氢化的条件能够打开呋喃氧桥,同时实现双键移位。虽然利用有机铜试剂实现了C8位角甲基的引入,但是收率过低,未能经过单晶衍射证实立体化学。
Pseudolaric acid A和B是从中药土槿皮中提取出的活性成分,同时也是极富合成挑战性的二萜类天然产物。近年来的生物活性研究发现,pseudolaric acid A和B不仅能够有效地抗真菌,而且还具有抗癌,抗生育,干扰细胞周期等等一系列重要的生理活性。因此对这类天然产物及其类似物进行合成和系统的构效关系研宄显得尤为重要。我组利用了SmI2诱导的alkene-ketyl radical偶联和烯烃关环复分解(RCM)反应作为关键反应,高效率、高立体选择性地构建了5,7反式并环结构,这一合成策略的高效性和高立体选择性在pseudolaric acid的合成中是十分罕见的。我们在随后的研究中,利用铜催化的氧化去甲酰化反应和Otera催化剂参与的内酯化反应等以16步转化从商业可得的廉价原料实现了pseudolaricacid A的全合成。如此简洁高效的合成策略对于未来的多样性导向合成以及pseudolaric acid家族分子的合成都具有一定的促进作用。