自由基环合反应在吲哚类生物碱全合成中的应用

Despite the great potential of application of radical reactions in organic synthesis, it still remains a challenge to demonstrate the advantage of radical reactions in natural product synthesis. In this project, taking advantage of the unique chemo-, regio- and stereoselectivities of radical cyclizations, the radical cyclization strategies will be designed for the total synthesis of indole alkaloids such as stemmadenine, taberpsychine and lapidilectine B. This will showcase the synthetic value of radical cyclization and thus promote further applications of radicals in natural product synthesis.

尽管自由基反应在有机合成中有着潜在的重要应用价值，但如何在天然产物合成中体现自由基反应的优势仍是一大挑战。本项目拟利用自由基环合反应独特的化学、区域及立体选择性，设计相应的自由基环合反应策略，应用于吲哚类天然生物碱如Stemmadenine、Taberpsychine和 Lapidilectine B全合成中，从而体现自由基环合策略的优越性和合成价值，进一步推动自由基反应在天然产物合成中的深入应用。

尽管自由基反应在有机合成中的重要性越来越受到关注，但是对如何很好地应用自由基反应却认识不足。本项目希望以自由基反应为关键步骤，应用于吲哚类天然生物碱的全合成中，体现自由基反应的独特价值。. 我们主要开展了以下三个方面的研究工作：（1）以碘单质参与的氧化偶联反应为关键步骤，实现了二聚色胺类天然产物meso-chimonanthine、rac-chimonanthine、(+)-WIN 64823和(+)-WIN 64745的简便高效全合成，并由此提出这类天然产物的生物合成途径可能为氧化 – 氧化 – 还原过程的假设。（2）以钴络合物催化的自由基环合反应为关键步骤，从Seebach缩醛出发，经10步、以7.3%的总产率实现了吲哚类生物碱(+)-notoamide I的首次全合成。在此基础上经1、2步转化，实现了(+)-notoamide F、(+)-notoamide R和(-)-sclerotiamide的首次全合成。（3）从Ns保护的色胺出发，经21步反应，实现了多环吲哚类生物碱corymine的首次全合成。关键反应步骤包括（a）分子内O－炔丙基化构筑12元环醚串联3,3-重排，立体专一性地合成联烯基取代的八元环胺中间体；（b）二碘化钐介导的碳基α位碳氧键的选择性断裂等。这些研究成果为自由基反应在天然产物合成中的应用提供了典型范例，进一步体现了自由基反应的独特魅力。. 本项目的实施达到了预期目标，进一步提高了我们对自由基化学的理解。本项目共发表学术文章13篇，培养博士毕业2人，并成功举办了第十二届国际自由基化学会议。