結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的天然產(chǎn)物一直以來都是小分子藥物發(fā)現(xiàn)的重要來源，盡管天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)豐富多樣但其自然來源往往十分有限，難以對(duì)其化學(xué)性質(zhì)及生物活性開展深入研究，因此，如何簡(jiǎn)潔、高效、大量地獲得具有特定結(jié)構(gòu)天然產(chǎn)物及其類似物成為了天然產(chǎn)物化學(xué)合成、生物合成及有機(jī)合成方法學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。一直以來，天然產(chǎn)物的全合成工作都是始于目標(biāo)天然產(chǎn)物分子的結(jié)構(gòu)（官能團(tuán)或者空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)），合成化學(xué)家根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征，通過基于官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的逆合成分析或基于生源合成啟發(fā)的仿生合成設(shè)計(jì)，利用現(xiàn)有的有機(jī)合成方法學(xué)完成目標(biāo)分子的全合成。然而，受天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)啟發(fā)，開發(fā)新的反應(yīng)方法學(xué)（而非利用現(xiàn)有的合成方法學(xué)），并將此方法學(xué)應(yīng)用于天然產(chǎn)物或天然產(chǎn)物類似物的合成，是一種新的合成策略。近日，中科院昆明植物所天然產(chǎn)物合成化學(xué)團(tuán)隊(duì)鄧軍課題組利用這一策略完成了perezoperezone全合成，并發(fā)展了一類全新的對(duì)苯醌分子間[5+2]環(huán)加成二聚反應(yīng)。
圖1 Perezoperezone的首次全合成及對(duì)苯醌5+2反應(yīng)機(jī)理研究
Perezoperezone是從加勒比海附近的軟珊瑚（Pseudopterogorgia rigida）中分離到的沒藥烷型二聚體海洋天然產(chǎn)物，由于含量極低，未能開展其活性研究。結(jié)構(gòu)方面，perezoperezone具有獨(dú)特的雙環(huán)[3.2.1]橋環(huán)結(jié)構(gòu)，該類結(jié)構(gòu)廣泛存在于天然產(chǎn)物中；生源方面，perezoperezon中雙環(huán)[3.2.1]橋環(huán)是由兩分子對(duì)苯醌通過分子間的[5+2]環(huán)加成二聚產(chǎn)生的（圖1a）。在分析多個(gè)具有雙環(huán)[3.2.1]橋環(huán)的天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及課題組前期工作基礎(chǔ)上（Angew.Chem. Int. Ed. 2018, 57, 14221-14224.），鄧軍課題組首先建立了銅催化羥基對(duì)苯醌分子間[5+2]環(huán)加成二聚反應(yīng)方法學(xué)，該反應(yīng)具有專一的非對(duì)映選擇性，區(qū)域選擇性及較高的反應(yīng)收率（圖1a）。完成了該5+2反應(yīng)底物拓展及反應(yīng)機(jī)理研究之后（圖1b），作者從簡(jiǎn)單原料3，5-二甲氧基甲苯出發(fā)，利用對(duì)羥基苯醌[5+2]環(huán)化二聚反應(yīng)，9步高效完成了(–)-perezoperezone的首次全合成（圖1c）。
圖2 封面故事
該方法在天然產(chǎn)物合成中具有重要應(yīng)用價(jià)值，可應(yīng)用于一系列具有[3.2.1]橋環(huán)結(jié)構(gòu)天然產(chǎn)物的全合成中（如perezoperezone，asperones A和taiwaniadduct F等）。該工作近期發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition, doi:10.1002/ange.201911978）上，由于該工作的重要性被編輯選為Frontispiece（卷首文章）（圖2）。（來源：昆明植物所）
