山橙属生物碱(+)-Meloscine和(+)-Scandine的不对称全合成研究

The pentacyclic Melodinus alkaloids (+)-Meloscine and (+)-Scandine were isolated from Melodinus scandens Forst which were used in traditional Chinese folk medicine. The (+)-Meloscine and (+)-Scandine possess congested five-membered ring, featuring four contiguous stereogenic carbon atoms in a cyclopentane ring, one of the stereocounter contains an aryl-quaternary carbon centers. (+)-Meloscine and (+)-Scandine present significant synthetic challenge. Although this challenge has been addressed through different synthesis strategies over the last three decades, only one enantioselective total synthesis of (+)-Meloscine has been reported to date. This project is aimed to develop an alternative enantioselective strategy for the total synthesis of (+)-Meloscine, and explore effective methods based on metal mediated reactions to construct the highly substituted five-membered ring and establish the pentacyclic skeleton required for (+)-Meloscine. The nearly developed synthetic route and method will be applied to synthesize other Melodinus alkaloids.

山橙属生物碱(+)-Meloscine和(+)-Scandine是从药用植物山橙属植物中分离得到的五环生物碱，其结构中具有高度官能化的五元环，四个连续的手性中心，并含有一个芳基季碳。这一结构特点使其全合成具有极大的挑战性，是国际合成化学界合成的热点分子之一。但是，到目前为止其不对称全合成的例子仅有一例。本项目将发展(+)-Meloscine和(+)-Scandine的不对称全合成路线，基于金属催化的环化反应探索有效构建这种独具特色的五元环和多环结构的方法，为进一步的生物活性研究提供物质基础。同时，将发展的合成方法用于其它山橙属生物碱的合成。

山橙属生物碱(+)-Meloscine和(+)-Scandine是从药用植物山橙属植物中分离得到的五环生物碱，其结构中具有高度官能化的五元环，四个连续的手性中心，并含有一个芳基季碳。这一结构特点使其全合成具有极大的挑战性，其合成的关键在于高度官能化五元环C环的构建。本项目基于金属催化的环化反应探索有效构建这种独具特色的五元环的方法。项目从3-丁炔-1-醇出发，经保护、加成、甲磺酸酯化、取代和环化初步完成关键C环的合成探索，后续研究将进一步优化合成方法，并探索(+)-Meloscine和(+)-Scandine的全合成。同时，项目还对(+)-Meloscine的类似物及合成方法进行了研究，设计并合成了24个结构新颖的香豆素-咪唑盐组合物，并完成其抗肿瘤活性的筛选，发现具有显著抗肿瘤活性的化合物6个；利用三氯化铝催化色酮和靛红的加成产物，发展了一种水杨酮喹啉的简便合成方法，并合成了25个新化合物，后续将对这些化合物的生物活性进行研究。项目在国外学术核心刊物上发表SCI收录论文2篇，参加国内学术会议2次，申请中国发明专利2项，培养本科生8人。