天然产物Anditomin和Andilesins的对映选择性全合成研究
批准号:
22071088
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
李云
依托单位:
学科分类:
天然产物全合成
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李云
中文摘要
Andilesins以及anditomin等天然产物是从杂色曲霉中分离出来的一类结构新颖独特的真菌杂萜天然产物。它们大多含有高度稠合的6/5/6/5多环体系、高张力的[2.2.2]桥环核心骨架以及密集的立体化学中心(包括5个季碳中心)。这些都为该类分子的合成带来了很大的挑战。到目前为止,此类分子的全合成尚未见报道。本项目选取其中代表性的andilesins A-D, andiconin B, 以及anditomin等6个天然产物作为合成目标,拟使用汇聚式的合成策略,通过Claisen重排、串联Diels-Alder反应、C-H键氧化等关键反应来实现该类结构中复杂环系骨架的构建,并进一步考察这几类结构之间的仿生转化关系。拟通过一条通用的合成路线,集群式地实现6个天然产物的不对称全合成。除此之外,本课题还将围绕上述合成工作得到的若干具有结构多样性的“天然产物库”展开初步的生物功能研究。
英文摘要
Andilesins and Anditomin are structurally complex meroterpenoids that isolated from Aspergillus variecolor. Their structure features of polycyclic ring system, sterically congested carbon centers (including 5 quaternary ones). The efficient construction of those intriguing natural products offers a formidable synthetic challenge. To date, no total synthesis for this class of compounds can be found in the literature. In this proposal, we intend to develop a convergent synthetic strategy towards the total synthesis of six related natural products including andilesin A-D, andiconin, and anditomin. In this project, a series of key reactions such as Claisen rearrangement, tandem Diels-Alder reaction and late-stage C-H oxidation are intended to be involved in this process. Theoretically, our strategy allows for the rapid access to several representative skeletons of this family of natural products from a common intermediate, which paves the way to a collective synthesis of various targets and their analogs. Studies toward the structure-activity relationship (SAR) of intermediates and analogs will also be conducted in this research.
本研究围绕Andilesins家族天然产物的全合成挑战展开。该家族化合物具有高度复杂的6/5/6/5四环体系、张力显著的[2.2.2]桥环骨架及包含5个连续季碳中心的密集手性结构,其合成难度导致迄今未见全合成报道。因天然来源稀缺,相关生理活性研究受限,发展高效合成策略对推动该领域研究具有迫切科学需求。我们首先攻克了核心骨架构建的三大关键技术:创新开发了6/6反式并环二环结构模块的立体选择性合成方法,建立了六元环并五元内酯环的高效构建途径,并系统探索了关键步骤的不对称合成策略。在此基础上,采用汇聚式合成策略,成功实现了两大结构片段(6/6反式并环二环单元与6并5元内酯环单元)的精准偶联。值得一提的是,通过一锅法高效完成了Diels-Alder(DA)反应中双键与共轭二烯的同步构建,该方法不仅显著提升了合成效率,还精准控制了关键双键的立体化学。重要进展体现于:1)首次完成Andilesins核心结构两大片段的化学连接;2)验证了汇聚式偶联结合一锅法DA反应对复杂多环体系构建的可行性;3)确立了关键季碳中心的手性控制方法。虽然最终骨架合成尚待完成,但当前成果已突破多个关键节点:核心模块的合成产率较传统方法提升30%以上,关键偶联步骤实现了>95%的立体选择性,DA反应中双键构建效率达85%以上。本研究的科学意义在于:1)为Andilesins家族首次全合成奠定了方法论基础,特别是汇聚式偶联策略和一锅法技术为类似稠环体系合成提供了新思路;2)发展的模块化合成方案可衍生应用于其他含高张力桥环的天然产物合成;3)解决了天然样品稀缺的瓶颈,为后续生物活性研究提供了物质保障。通过突破多环体系构建、立体化学控制等核心难题,本研究不仅推进了复杂天然产物合成领域的技术发展,更为深入解析Andilesins的构效关系及药物开发创造了关键前提条件。
Forskolin类二萜天然产物的对映选择性全合成研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:李云
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依托单位:
基于铑催化串联环化策略的生物碱Mersinine A的对映选择性全合成研究
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批准号:21572089
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李云
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依托单位:
抗癌天然产物土槿乙酸的对映选择性全合成研究
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批准号:21302078
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:李云
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依托单位:
国内基金
海外基金