环丙烷分子内交叉环加成策略应用于桥环骨架天然产物全合成

Natural product is a drive for development of organic chemistry and related disciplines, and a headspring of new leads discovery. Structurally complex and diverse bridged skeletons broadly exist in many biologically important natural products, and are also served as key intermediates for construction of other skeletons in natural products. Thus, it's very important to develop efficient and general strategies for construction of bridged skeletons. We've recently developed "Intramolecular Cross-Cycloadditions (IMCC)" strategy on dipole-adjusted strained rings for construction of bridged skeletons, and successfully applied it to total synthesis of several natural products. In this project, we hope to apply the IMCC strategy of cyclopropane to total synthesis of several structurally complex and diverse natural products, and screen the biological activities of these natural products and their analogues. The selected biologically important targets include: stemofoline、quinocarcin、quinocarcinol、kopsifoline D、englerins and cortistatin A.

天然产物是有机化学和相关学科发展的重要推动力，也是新药先导发现的重要源泉。许多具有重要生物活性的天然产物含有结构复杂、多样的桥环骨架，同时该类骨架也是合成其它类型重要天然产物的重要中间体。因此，发展高效、通用的桥环骨架构筑策略，具有重要的理论和实际意义。我们提出了偶极调控张力环的"分子内交叉环加成（Intramolecular Cross-Cycloaddition: IMCC）"思路，成功发展了官能团化环丙烷的IMCC策略，提供了一种构筑结构复杂、多样的桥环骨架的高效、通用策略，并在几个天然产物的全合成上得到成功应用。本课题希望将该IMCC策略的优势和特点充分展示于结构更加复杂、多样的含桥环天然产物全合成上，希望发展相关天然产物的更加高效和通用的全合成路线。同时研究所合成天然产物及其类似物的生物活性，发现具有新颖骨架结构的先导化合物。我们计划选择具有重要生物活性和结构复杂、多样的天然产物

桥环、中环和相关的多环骨架广泛存在于许多具有重要生物活性天然产物或其它目标分子中，也是合成其它重要骨架的重要中间体，具有结构复杂性和多样性特点。我们围绕前期提出的“张力环分子内交叉环加成（Intramolecular Cross-Cycloaddition: IMCC）和平行环加成（Intramolecular Parallel-Cycloaddition: IMPC）"思路，继续进行深入、拓展研究，针对具有重要生物活性天然产物中的结构新颖、复杂和多样的核心桥环、中环和相关的多环骨架，发展了相关的新颖、高效合成方法学，并将所发展的方法学成功地应用到了具有生物活性、结构复杂的天然产物全合成中。研究工作主要包括: 1. 将环丙烷1,1-双酯与羰基的IMCC[3+2]策略成功应用于了具有重要生物活性的天然产物 (-)-Englerins A/B，(+)-Orientalols E/F和(-)-Oxyphyllol，以及药物先导PHT的全合成中; 2. 同时基本完成了该IMCC[3+2]策略在具有重要生物活性天然产物Quinocarcin和Quinocarcinol的全合成上的应用；3. 路易斯酸催化下吖啶2,2-双酯与共轭双烯的IMCC[3+2]来高效构筑天然产物氮杂桥环[n.2.1]骨架；4. 路易斯酸催化下环丙烷1,1-双酯与[3]dendralene的IMPC[4+3]来高效构筑天然产物双环[5.3.0]癸烷及其衍生的多环骨架；5. 路易斯酸催化下钴炔络合环丙烷1,1-双酯与羰基的IMCC[3+2]构筑天然产物桥环、中环和相关的多环骨架。共发表4篇SCI研究论文，另有两篇研究论文在投。其中两项研究成果分别作为“卷首”发表于Chem. Eur. J. 上。