天然产物Saundersiosides类甾体化合物的集成合成研究

The natural products with diverse structures and bioactivities present an opportunity for human beings to understand nature and develop new drugs, which also offer organic chemists a challenging task. Owing to the rapid advances in synthetic methodologies and strategies in the synthesis of complex natural products, the synthetic ability of chemists to the complex molecules has evolved dramatically in recent years. Given sufficient time, human resources and funds, chemists are now able to synthesize nearly any desired complex natural product. However, they still have to face the significant challenges of the synthesis in large-scale and the collective synthesis of a family of natural products. The collective synthesis strategy of natural products is now recognized by more and more synthetic chemists,which provide indeed an important strategy and efficient means for the preparation of a family of natural products. Saundersiosides A-H are a family of natural cholestane glycosides with unique and complex structures isolated from the bulbs of Ornithogalun saundersiae (Liliaceae). This project is designed to collectively synthesize all of saundersioside members, with an aim to explore the synthetic strategies and methods for natural product family.

具有多样性结构和生物活性的天然产物，为人类了解自然，发现新医药和农药带来了机会，也为有机合成化学家带来挑战性任务。近年来，随着有机合成方法的飞速发展，有机合成化学家合成复杂天然产物能力已经得到长足发展，在时间、人力和财力保障条件下，有机合成家能够合成任何希望合成的复杂天然产物。然而，能够规模化的合成复杂天然产物和集成性地合成复杂天然产物家族化合物及其类天然产物是有机合成化学家面临的挑战性任务。天然产物及其类天然产物的集成合成是解决系列复杂分子合成及其样品供给的重要策略和有效手段，其意义和重要性已经被越来越多的有机合成化学家所认识。天然甾体类化合物Saundersiosides是存在于百合科虎眼万年青属植物虎眼万年青中的一类化学结构独特而复杂的甾体糖甙化合物。本项目旨在以Saundersiosides类天然产物和其类天然产物为合成目标，研究探讨合成系列天然产物及其类天然产物的合成策略与方法。

具有多样性结构和生物活性的天然产物，为人类了解自然，发现新医药和农药带来了机会，也为有机合成化学家带来挑战性任务。近年来，随着有机合成方法的飞速发展，有机合成化学家合成复杂天然产物能力已经得到长足发展，在时间、人力和财力保障条件下，有机合成家能够合成任何希望合成的复杂天然产物。然而，能够规模化的合成复杂天然产物和集成性地合成复杂天然产物家族化合物及其类天然产物是有机合成化学家面临的挑战性任务。天然产物及其类天然产物的集成合成是解决系列复杂分子合成及其样品供给的重要策略和有效手段，其意义和重要性已经被越来越多的有机合成化学家所认识。天然甾体类化合物Saundersiosides 是存在于百合科虎眼万年青属植物虎眼万年青中的一类化学结构独特而复杂的甾体糖甙化合物。它们是一类具有具有C24(C23→C22)-移重排胆固醇基本骨架的天然产物。在我们研究工作开始前，除了一篇与Saundersiosides 类化合物结构相似的天然产物 Candicanoside A 的合成文章外，尚未其他报道。已报道的合成具有胆固醇基本骨架的天然产物的策略常用商品去氢表雄酮作为起始原料，与其不同的是我们选用合成去氢表雄酮的前体 3-羟基孕甾-5,16-二烯-16-烯-20-酮、孕甾-3, 16R, 20S-三醇以及薯蓣皂甙元直接用于合成Saundersiosides 类化合物的起始原料。如此显著减少合成反应步骤和试剂，提高了合成总收率。从3-羟基孕甾-5,16-二烯-16-烯-20-酮出发，经原位CBS还原-硼氢化氧化反应和二碘化钐介导的分子内Reformatsky反应的关键反应，我们以15步反应，15%总收率得到已知关键合成中间体。与文献方法比较减少6步反应，提高总收率6.5倍。以我们发展的新合成策略和关键合成中间体完成了天然 Saundersiosides A-H、Candicanoside A 甙元及其双氢类似物的合成。通过高价碘引发的薯蓣皂甙元乙酰化开环产物的Favorskii重排给出了五步反应从薯蓣皂甙元构筑Saundersiosides A-H、Candicanoside A 甙元基本骨架最简洁的策略。项目研究中还发现一个串联的脱硅基-逆插烯aldol-插烯aldol-分子内酯交换-氧Micheal加成反应。