[2,3]和[3,3]重排构筑手性叔醇和季碳—方法学及全合成

The stereoselective construction of chiral quaternary stereocenters is one of the most challenging problems in synthetic organic chemistry. For the first time the [2, 3]-Meisenheimer rearrangement is developed into a general strategy for the construction of chiral tertiary alcohol when as a key step in synthesizing the ester side chains of cephalotaxus alkaloids. Due to just as one of the many [2,3]rearrangements,the mechanism of chirality transfer of [2,3]- Meisenheimer rearrangement , based on the most stable conformations control via the allylic 1,3 strain, applies to all [2,3] and [3,3] rearrangement. The directly leads to the currently applying research project, which we call a "landslide" research on the construction of chiral quaternary stereocenters via the [2,3] and [3,3] rearrangement.

大量天然产物含有手性叔醇和手性季碳，由于季碳中心空间拥挤，合成它们有相当难度。我们在全合成天然产物三尖杉属酯碱侧链时，首次成功利用[2,3]-迈森海梅尔重排作为关键反应来构筑其分子含有的手性叔醇。在理解手性迁移保持的情况下，我们认为[2,3] 迈森海梅尔重排可以作为合成手性叔醇一般性方法，拟在底物范围、反应条件优化及相关分子合成方面进行全面深入研究。同时我们也认识到：[2,3]- 迈森海梅尔重排仅是[2,3]重排的一种，由三取代烯烃最稳定构象控制的手性迁移保持适用于所有的[2,3]和[3,3]重排，这直接引发了我们称之为"山崩"式的对于[2,3]和[3,3]重排构筑手性叔醇和手性季碳的全面研究。

大量天然产物含有手性叔醇和季碳结构，并且[2,3]和[3,3]-重排有很多代表性的人名反应，但[2,3]和[3,3]-重排应用于手性叔醇和季碳的构筑，还没有系统性的研究。资助项目首先开发了[2,3]-Meisenheimer重排合成叔醇的方法学研究，并用这个方法合成了一系列具有生物活性的天然产物或其结构片断，如Tanikolide, Frotalin, core of Hydramicromelin A～C, side-chain of homoharringtonine, Fostrecin. 在合成过程中，我们对[2,3]-Meisenheimer rearrangement进行了重要的改进，将传统的二步二锅反应改为一瓶内完成，反应操作简单、方便。同时，我们也对[2,3]-Wittig和[3,3]-Claisen重排进行了研究，找到了适用于[2,3]-Wittig重排构筑手性季碳的反应底物和反应条件，而对[3,3]-Claisen重排还没有寻找到合适的反应底物和条件。.资助项目完成了以下成果：1）打通了具有相当难度的天然产物Fostrecin的合成路线 2）合成了6个具有叔醇结构且具有重要生物活性的天然产物 3）探索了[2,3]-Wittig和[3,3]-Claisen应用于季碳构筑的可行性 4）对[2,3]-meisenheimer重排的实验操作做出了重要改进。