天然有机过氧化物的合成及相关合成方法学研究

In the last decades with the aid of ever-improving instruments and techniques for isolation and characterization of natural products, the number of identified natural organic peroxides has been on rapid increase. However, the synthetic studies still lag far behind. To date, only a small portion of naturally occurring organic peroxides have been synthesized. And in most cases the syntheses were achieved in a racemic manner, as a result of serious lack of effective methods for installation of peroxy bonds into organic structures. The fragile nature of peroxy bonds also contributes. Investigations into synthesis of such organic peroxides, both natural and natural-like ones, are thus fully warranted, especially taking into consideration the rising interests in peroxide drugs exemplified by qinghaosu (artemisinin).

随着天然产物分离鉴定的仪器和技术的快速发展，在过去的几十年里被发现的天然有机过氧化物的数量呈迅速增加之势。然而，该类化合物的合成研究却大大落后于分离鉴定；到目前为止，已知过氧天然产物中仍只有很小一部分被合成过，而且大多数合成还是外消旋的。这是因为在有机结构中引入过氧键的方法十分有限，过氧键十分脆弱也是原因之一。开展对有机过氧化物（包括天然的及类天然的）合成研究还是十分有必要的，特别是在当今 --- 对过氧化物类药物（例如青蒿素）的兴趣不断升温的时代。

本课题研究了三类与过氧有关的反应：（1）过氧鎓离子与烯烃的[3+2]环加成反应，（2）酮、缩酮及环氧的过氧氢解 （3）烯丙醇类化合物的羟化-过氧氢化反应。[3+2]环加成反应方面的研究主要对底物（包括过氧鎓及烯烃两个方面）进行了拓展。研究结果首次揭示了该反应一些至今未知的方面，扩展了对与反应相关的知识和理解。一种新的具有ng/mL级体外高抗疟活性的过氧母核也因此被发现。在对酮、缩酮及环氧的过氧氢解反应研究中则首次发现了能对这些官能团实现区分的过氧氢解的条件。对有机化合物结构中整合入过氧键的新方法的需求则导致了钼催化的烯丙醇类化合物羟化-过氧氢化反应的发现。该反应具有很好的立体选择性。利用该方法合成了一系列对映体纯的二醇-过氧氢化合物。此类化合物还可以进一步修饰成具有孤立含过氧季碳的（绝对构型可以事先选定）手性砌块（到目前为止尚无实用的合成方法）。这种砌块的潜在用途和价值通过天然产物muqubilin和negombatoperoxides B和C/D的对映体选择性全合成(待发表)得以展示，这些天然过氧化物的绝对构型也因此得以彻底确认。天然过氧化合物Litseadioxanin A, B (含3，6-二氢-1,2-二噁因)也通过全合成确认了结构。