手性环己二烯-cis-二醇化学不对称催化合成与其合成应用研究

Chiral cyclohexadiene-cis-diol has been widely used in the synthesis of natural products and drug molecules. However, until now, it can only be obtained from biosynthesis. This project will achieve their chemical synthesis through the asymmetric catalytic Diels-Alder/retro-Deils-Alder reaction. Based on these results, by using these chiral cyclohexadiene-cis-diols as starting material, we will realize the highly efficient total synthesis of some family members of Amaryllidacease alkaloids and their analogs, which demonstrate great anticancer biological activities. Moreover, we will also apply this strategy to the synthesis of chiral cyclohexadiene-cis-diamine and cyclohexadiene-cis-amino alcohol that could not be obtained via biosynthesis.

手性环己二烯-cis-二醇在天然产物和药物分子的合成中应用十分广泛。但是，到目前为止它只能通过生物合成得到。本项目拟通过2-吡喃酮的不对称催化Diels-Alder/逆Diels-Alder反应策略实现它们的不对称合成。在此基础上，我们将以这类手性环己二烯-cis-二醇化学为原料，实现具有高抗癌活性的石蒜科生物碱家族中一些重要成员和其类似物的高效全合成。另外，我们还将利用此策略实现手性环己二烯-cis-二胺、手性环己二烯-cis-氨基醇这类无法通过生物合成得到的重要手性合成砌块。

手性环己二烯-cis-二醇在天然产物和药物分子的合成中应用十分广泛。但是，到目前为止它只能通过生物合成得到。本项目利用三氟甲磺酸镱与取代BINOL配体为催化剂，发展了2-吡喃酮与1,3-二氧杂环戊烯的不对称反电子需求的Diels-Alder反应/逆Diels-Alder反应脱除二氧化碳的合成策略，首次实现了环己二烯-cis-二醇非酶促催化不对称合成。利用该方法，我们实现了生物活性伪糖分子(+)-MK7607和9-epi-(+)-MK7607的高效不对称合成。另外，我们还以2-吡喃酮这种兼顾反应性与稳定性的半芳香性杂环为缺电子双烯体，发展了一系列不对称反电子需求的Diels-Alder反应：以二价铜与噁唑啉配体为催化剂，发展了2-吡喃酮与茚的不对称反电子需求Diels-Alder反应，实现了二萜天然产物cephanolides A和B的高效合成；以二价铜与噁唑啉配体为催化剂，发展了2-吡喃酮与环状共轭二烯的不对称交叉Diels-Alder反应；以三氟甲磺酸镱与取代BINOL配体为催化剂，发展了2-吡喃酮与1,3-环己二烯硅醚的不对称交叉Diels-Alder反应，实现了手性顺式氢化萘的合成；以二价铜与噁唑啉配体为催化剂，发展了2-吡喃酮与1-萘炔的不对称反电子需求的Diels-Alder反应/逆Diels-Alder级联反应，实现了轴手性联芳基化合物的合成。本项目的研究推动了不对称全碳反电子需求Diels-Alder反应的发展，为手性六碳环的合成提供了新思路。