蕊木碱类吲哚生物碱的集群合成

Kopsia indole alkaloids are a kind of important natural products with universal biological activities. Due to their unique and complex structures, as well as containing several chiral quaternary carbons, there are many challenges in the total synthesis. Up to now, only several molecules have been prepared. Moreover, these synthetic reports utilized very similar protocols and methodologies. On basis of the structural relationships within kopsia indole alkaloids, collective synthesis protocol on eight natural products will be explored with designed common molecule. We will use cascade rearrangement to construct some of the chiral centers. The synthetic protocols and methodologies of this project will be featured with novelty, concision, and efficiency. It will provide practically synthetic methods for these natural products and their derivatives and analogues that benefit the medicinal studies of these natural products.

蕊木碱类吲哚生物碱是一类具有广泛生物活性的天然产物，由于该类分子结构复杂特异，且具有多个手性季碳，是有机化学中的难点，目前只有少数几个分子的全合成报道，而且所采用的合成策略非常相似。本项目将根据蕊木碱类吲哚生物碱在生源上的关联性，同时采用集群合成策略，通过关键共同分子的设计，对八个该类吲哚生物碱进行手性全合成研究。在研究中将采用连续的重排反应，构建分子中的多个手性中心。本项目拟采用的合成策略简洁新颖、方法高效，可以快速完成多种吲哚生物碱分子的全合成，不仅在天然产物合成化学上发展新的研究思路，而且为这些天然产物及其衍生物和类似物的制备提供实用合成方法，从而为该类天然产物的药物研究和开发提供基础。

蕊木属生物碱具有广泛的生物活性，并且具有五个刚性的连续稠环及桥环的笼状结构特征，以及包括C7和C20两个全碳季碳中心在内的多个连续手性中心，使该类分子的全合成具有非常高的挑战性。我们成功地完成了蕊木属生物碱(+)-flavisiamine F的首次不对称全合成。在合成中我们通过两步连续的3,3-重排反应高效地构建了C20和C21的手性中心。利用E环中的双键特征，通过合理设计使之成功应用于两次重排反应和一次环化反应的重要合成步骤中。另外我们在合成C7位全碳季碳手性中心首次采用可见光引发的光化学环化策略，并且为具有类似拥堵结构特征的其它单萜吲哚生物碱合成提供了一种新的思路。