孟銀娟, 徐 亮

(四川大學(xué) 華西藥學(xué)院，四川 成都 610041)

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繡線菊堿C、D關(guān)鍵BCD三環(huán)中間體的不對稱合成

孟銀娟, 徐 亮*

(四川大學(xué) 華西藥學(xué)院，四川 成都 610041)

從易于制備的非手性烯丙醇化合物出發(fā)，以經(jīng)典的的Sharpless不對稱環(huán)氧化為關(guān)鍵反應(yīng)構(gòu)建烯丙仲醇手性中心，共經(jīng)10步線性步驟以28.6%的總收率首次實現(xiàn)了繡線菊堿C、D全合成路線中BCD三環(huán)中間體(-)-4的不對稱合成，該合成路線中涉及3個新化合物，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS(ESI)表征。

烯丙仲醇; 繡線菊堿; Sharpless不對稱環(huán)氧化; 二萜生物堿; 不對稱合成

繡線菊堿C和D(spiramine C、D)是昆明植物所郝小江研究員從薔薇科繡線菊植物(SpiraeajaponicaL.f)中分離出的代表性阿替生型二萜生物堿[1-2]，具有顯著的抗炎、抗血小板聚集、神經(jīng)保護作用以及潛在的抗腫瘤活性[3-4]。最近，我們研究組從消旋的烯丙醇前體2-(4-羥基己-5-烯-1-基)-6-甲氧基苯酚(3)出發(fā)，經(jīng)非對映選擇性的氧化去芳香化/分子內(nèi)Diels-Alder反應(yīng)立體選擇性地構(gòu)建了消旋的三環(huán)中間體4，再經(jīng)多步反應(yīng)完成了繡線菊堿C、D消旋體的首次全合成(Scheme 1)[5-6]。然而該類光學(xué)活性天然分子的不對稱全合成卻未見報道。

本研究以易于制備的(E)-6-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)己-2-烯-1-醇(5)為起始原料，以Sharpless不對稱環(huán)氧化為關(guān)鍵反應(yīng)構(gòu)建具有R構(gòu)型的手性烯丙仲醇——(R)-6-[(叔丁基二甲基硅基)氧基]己-1-烯-3-醇(9)，繼而首次合成手性前體化合物(R)-(3)和光學(xué)活性的三環(huán)中間

Scheme 1

Scheme 2

體(-)-4(Scheme 2)，為繡線菊堿C和D的不對稱全合成奠定基礎(chǔ)。該合成路線中涉及新化合物{(2R，3R)-3-[3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)丙基]環(huán)氧乙烷-2-基}甲磺酸甲酯(7), 9和(R)-6-碘代-3-(甲氧甲醚基)己-1-烯(12)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和HR-MS(ESI)表征。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Perkin Polarimeter 341型旋光測定儀；Varian UnityNOVA-400/5型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Bruker BioTOFQ型高分辨質(zhì)譜儀；Nicolet 200 SXV型紅外光譜儀。

5按文獻[7]方法合成;其余所用試劑均為分析純，其中二氯甲烷、四氫呋喃及甲醇等溶劑均經(jīng)無水處理。

1.2 合成

(1) {(2R，3R)-3- [3-(叔丁基甲基甲硅烷氧基)丙基]環(huán)氧乙烷-2-基}甲醇(6)的合成[7]

(2) 7的合成

(3) 叔丁基{3-[(2R，3S)-3-(碘甲基)環(huán)氧乙烷-2-基]丙氧基}二甲基硅烷(8)的合成[7]

(4) 9的合成

(5) 叔丁基{[(R)-4-(4-甲氧甲醚基)己-5-烯-1-基]氧基}二甲基硅烷(10)的合成[8]

(6) (R)-4-(甲氧甲醚基)己-5-烯-1-醇(11)[8]的合成

(7) 12的合成

(8) (R)-(3)[5]的合成

(9) (-)-4[6]的合成

本研究以易于制備的5為起始原料，首先以(-)-酒石酸二乙酯和Ti(OPri)4為催化劑，在TBHP的作用下發(fā)生經(jīng)典的烯烴Sharpless不對稱環(huán)氧化反應(yīng)[9-10]，以87%的收率制得對映純的環(huán)氧化合物6。接著嘗試對化合物6中的羥基直接進行在碘/三苯基膦/咪唑條件下的碘代反應(yīng)[11]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)收率較低，反應(yīng)容易得到環(huán)氧結(jié)構(gòu)降解的副產(chǎn)物。因而我們采用兩步策略進行該碘代反應(yīng)，首先將6中的伯羥基經(jīng)甲烷磺?；呤章兽D(zhuǎn)化成磺酸酯化合物7，隨后7與碘化鈉在丙酮中加熱回流，順利地以兩步80%的收率制得了碘代環(huán)氧化合物8。8與活化鋅粉和碘化鈉在甲醇中回流[12-13]，以82%收率得到R構(gòu)型的烯丙仲醇化合物9。接下來將9中的仲羥基經(jīng)甲氧甲基(MOM)保護得到化合物10。10在2 mol·L-1鹽酸中選擇性地脫除TBS硅醚保護基，以85%收率制得伯醇11?；衔?1在經(jīng)典的碘/三苯基膦條件下發(fā)生羥基碘代，順利制得到手性碘代側(cè)鏈前體12。接下來該前體在正丁基鋰作用下，與THP保護的鄰甲氧基苯酚13發(fā)生區(qū)域選擇性偶聯(lián)反應(yīng)[5]，所得偶聯(lián)產(chǎn)物不經(jīng)分離，用對甲苯磺酸一步同時脫除甲氧甲基和硅醚保護基，以兩步78%的收率制得Diels-Alder反應(yīng)關(guān)鍵前體(R)-3。(R)-3再在本研究組已經(jīng)報道的氧化去芳香化/分子內(nèi)DA反應(yīng)條件下[6]以86%的高收率得到具有光學(xué)活性的三環(huán)中間體(-)-4。 (-)-4在石油醚-乙酸乙酯溶劑中一次重結(jié)晶即可得到ee值大于99%的對映純化合物。

本研究以易于制備的(E)-6-((叔丁基二甲基硅烷基)氧基)己-2-烯-1-醇為起始物，以經(jīng)典的的Sharpless不對稱環(huán)氧化為關(guān)鍵反應(yīng)，經(jīng)9步反應(yīng)，以29%收率順利實現(xiàn)了克級規(guī)模的光學(xué)純D-A關(guān)環(huán)反應(yīng)前體(R)-3的合成，并進一步在前期發(fā)展的環(huán)合條件下順利制得與天然產(chǎn)物繡線菊堿C、D絕對構(gòu)型一致的BCD三環(huán)前體(-)-4，為繡線菊堿C、D的不對稱全合成奠定了重要基礎(chǔ)。

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Asymmetric Synthesis of The Key BCD Tricyclic Precursor of Spiramine C and D

MENG Yin-juan, XU Liang*

(West China College of Pharmacy, Sichuan University, Chengdu 610041, China)

Starting from the known and easily available allylic alcohol compound, a 10-step asymmetric synthetic route for preparation of BCD tricyclic precursor of spiramine C/D， (-)-4, was successfully developed in a total yield of 28.6%, which features a highly effective Sharpless asymmetric epoxidation to built the key chiral center of secondary allylic alcohol as the key step. Three new compounds were involved in the synthetic route. The structures were characterized by1H NMR,13C NMR and HR-MS(ESI).

allylic alcohol; spiramine; Sharpless asymmetric epoxidation; diterpenoid alkaloid; asymmetric synthesis

2017-02-11;

2017-06-06

國家自然科學(xué)基金資助項目(21272163, 21472129)

孟銀娟(1990-)，女，漢族，陜西咸陽人，碩士研究生，主要從事天然產(chǎn)物合成的研究。 E-mail: 1034043132@qq.com

徐亮，教授， Tel. 028 85503046， E-mail: liangxu@scu.edu.cn

O621.3; O629.3

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.07.17023