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MicrandilactoneA是2003年来从我国云南特有植物SchisandramicranthaA.C.Smith(小花五味子)中分离鉴定的复杂天然产物,属高度氧化重排的降三萜类化合物。其结构中具有八个环系,十四个手性中心,七个季碳,以及天然产物中少见的7-8-5碳环骨架。近年来,又陆续发现了一系列同类化合物,并且有研究表明,该类化合物具有显著的抗-HIV活性。新颖独特的化学结构,以及良好的生物活性,使MicrandilactoneA成为理想的全合成目标分子。
从策略上讲,目标分子MicrandilactoneA的全合成可分为三个阶段:首先分别利用Pd(Ⅱ)催化的羰基插入反应构建分子左边的A-B环系,用Pauson-Khand反应构建右边的G环;其次,将两个片断连接起来利用串联二烯炔RCM反应来构建中心C-D环系;最后采用串联的缩酮形成加Pd(Ⅱ)催化的羰基插入反应构建E-G-H环系。因此,目标分子的八个环系,只需四个过渡金属催化的反应即可构建。
本论文所研究工作主要包括以下两个方面:
1.针对目标分子MicrandilactoneA全合成研究中关键反应的合成方法学研究,主要包括以下三个方法学:
1)四甲基硫脲/Co2(CO)8催化的Pauson-Khand反应。我们首次将硫脲配体运用到Co2(CO)8催化的Pauson-Khand反应中。该催化体系具有经济,底物适用性好,产率高等特点,并可运用到MicrandilactoneA全合成研究当中。
2)四甲基硫脲/PdCl2催化的Pauson-Khand反应。我们首次实现了金属Pd催化的Pauson-Khand反应。该催化体系具有易于操作,经济等特点,另外对一些特殊底物有较好的反应性。
3)四甲基硫脲/Pd(OAc)2催化的羰基插入反应。我们首次将配体引入到该类反应当中,实现了催化的羰基插入反应。该催化体系具有催化剂载量低,条件温和,产率高,且底物适用性广等特点,并可运用到MicrandilactoneA全合成研究当中。
2.针对目标分子MicrandilactoneA的两个多环体系的模型研究,分别是:
1)关于MicrandilactoneA的F-G-H三环体系模型研究。在上述合成方法学研究的基础上,我们分别以四甲基硫脲/Co2(CO)8催化的Pauson-Khand反应,以及四甲基硫脲/Pd(OAc)2催化的羰基插入反应为关键反应,通过14步转化实现了目标分子F-G-H三环骨架的构建,从而验证了我们关于F环以及G-H环合成策略的有效性。
2)关于MicrandilactoneA的B-C-D-E-F五环体系模型研究。在该研究中,我们通过多步反应完成了两个基本片断(B环和F环)的合成,并通过砜为手段实现了两个片断的连接;在此基础上,我们合成了两个串联二烯炔RCM反应前体,并对它们的串联二烯炔RCM反应进行了初步探索。