Virgatolides和Lycidicin类[5,5]和[6,6]螺环缩酮天然产物全合成研究

Virgatolides A-C and Lycidicins A-B are natural compounds with novel structures and high bioactivities, which aroused wide insterst.This project will focused on their asymmetric total synthesis based on the exploration of the construction of spiroketal cores. Previously, a new hypoiodite-catalyzed cycloetherification and a hetero D-A reaction were found useful for the construction of spiroketals by our group, so this project will start from the detailed investigation of these two transformations and develop two new stereoselective spiroketalization conditions. Then the total synthesis of Virgatolides A-C and Lycidicins A-B will be completed based on the nwly developed asymmetric hopeiodite-catalyzed cycloetherification and asymmetric hetero Diels-Alder reaction as key steps. A new scheme will be developed for these natural compounds and new efficient and wide applicable strategy will be found for the asymmetric construction of natural spiroketal compounds, which will be helpful for the development of spiroketal compounds. At same time, the research on the structure-activity relationship will be carried out based on the onbained spiroketal compounds. This project will publish 5-8 papers with high impact factor and 5-6 graduate students will be well trained.

Virgatolides A-C和Lycidicin A-B都是备受关注的有着独特分子结构和显著生物活性的螺环缩酮类天然产物。本项目以它们为目标分子，以本课题组发现的高价碘催化的环醚化反应和杂D-A反应的基础上，进一步发展新的立体选择性的环醚化反应和D-A反应，找到高效率、高立体选择性、高底物适应性的构筑螺环缩酮骨架的新方法，并将该方法用于上述五个天然产物的不对称全合成中，完成他们的首次不对称全合成，并开发一条高效、简洁、高立体选择性的、适用范围广的螺环缩酮天然产物的新策略，为该类化合物的进一步深入开发应用打下基础。同时，利用研究过程中的螺环缩酮分子开展初步的构效关系研究。该项目将发表5-8篇高水平的研究论文，培养5-6名研究生。

在四年的项目实施期间，我们顺利完成了申请书所提交的研究计划，并在Org. Lett.，J. Org. Chem.，Adv. Synth. Catal.，Org. Biomol. Chem.，RSC Adv.等刊物上发表标注本基金项目资助的论文14篇。取得的研究成果概述如下：.一、 [5,5]和[5,6]苯并螺环缩酮骨架的对映选择性合成研究..我们发展了一种Cu(I) 催化的环醚化-氢键引导杂 D-A串联反应及一种有机催化的螺环化反应，高效和高对映选择性地合成了一系列手性[5,5]和[5,6]苯并螺环缩酮产物。.二、 天然产物δ-rubromycin的全合成研究.我们开展了对 δ-rubromycin 的全合成研究，并最终以俞创木酚为起始原料，经过18步反应，以2.7%的总收率成功地完成了其首次会聚全合成。.三、 天然产物virgatolides A的全合成研究.我们开展了对天然产物virgatolides A 的全合成研究，分别尝试了以Oxa-double Michael反应为关键反应的合成路线以及以杂 D-A 反应为关键步骤的汇聚型合成路线，并取得阶段性研究进展。.四、 天然产物ivorenolide B的全合成研究.我们以RCM和Cadiot-Chodkiewicz偶联作为关键反应来构建大环内酯骨架，最终以6步反应、26%的总收率高效地实现了抗免疫活性天然产物ivorenolide B的首次不对称全合成。.五、 天然产物(+)-coriandrone A和 B的全合成研究.我们通过一条发散性的合成策略，分别以26.3% 和 21.6%的总收率、 线性最长 10 和 11 步反应，高效地完成了天然产物(+)-coriandrone A 和 B 的首次不对称全合成。.六、合成新方法的探索及其在活性天然产物全合成中的应用.在上述研究的基础上，我们也进一步延展和深化了本项目的研究内容，探索了一些高效的合成新方法：发展了TMSI 促进的色酮衍生物与2-(三甲基硅氧基)呋喃的插烯Michael 加成反应，并以其为关键反应完成了几种活性天然产物的全合成；发展了ZnMe2促进的水杨醛的炔基化/甲酸催化去芳构化串联反应，合成了一系列螺[5,5]十一烷化合物；发展了AgOTf催化的氢氨化/ZnCl2催化的[4+3] 环加成串联反应，高效地合成了一系列含吲哚骨架的三环化合物。