又见S/N的全合成。 去年 Phil S. Baran 的Nature (
Nature,
2007, 446, 404),前几天的Paul Wender 的Science (
Science,
2008,
320, 649,评论见本论坛
http://chem8.org/bbs/thread-15347-1-2.html)。现在轮到Caltech的Brian M. Stoltz。全文链接:
http://www.nature.com/nature/jou ... pdf/nature07046.pdf
Brian M. Stoltz是近年风头很劲的青年才俊。Yale 的John Wood(也是一合成大牛)PhD,之后去E J Corey那儿做Postdoc。 2001年,进Caltech做faculty。七年来,近六十篇文章,半数以上是JACS和ACIE,2006 年,已有Nature发表(Synthesis and structural analysis of 2-quinuclidonium tetrafluoroborate。
Nature,
2006, 441, 731)。可参见其主页:
http://stoltz.caltech.edu/index.html。
言归正传,让我们来仔细看看为什么这是一篇Nature!? 本文报道了cyanthiwigin F的全合成。cyanthiwigin F是一个具有四个手性中心(其中两个是季碳手性中心)的三环二萜类化合物。作者只用了九步就完成了合成,其中关键的第二步,双Pd催化的脱羧烯丙基化反应,一步构建两个季碳手性中心,效率非常高。
让我们一步一步的来分析。
第一和第二步:琥珀酸二烯丙酯的自身Claisen-Dieckmann缩合。然后1,3二碳基化合物的甲基化。比较常规,可以大量制备(> 60克)。
第三步:双Pd催化的脱酸烯丙基化反应。作者之前已经就该反应构建季碳手性中心做过充分的研究(
JACS,
2004, 126, 15044 and
ACIE,
2005,
44, 6924)。
该反应的详细机理可见下图。化合物
7是一个具有两个手性中心的消旋的混合物(一对对应异构体,和一个内消旋体)。该混合物先发生第一次脱羧,得到中间体
9,
9接着烯丙基化,产生的季碳中心的构型由配体控制,
S-t-BuPhox得到R构型的产物,可见在中间体
10的四个异构体中,R, S-
10和R, R-
10是主产物。然后再次脱酸烯丙基化,同样有配体控制,R, S-
10和R, R-
10都主要生成R, R-
6。所以R,R-
6是主要产物。该反应效率确实很高。
第四和第五步:二碳基化合物的选择性的单Triflate,然后Negishi偶联,得到三烯化合物
4。
第六步:RCM和CM反应。在这里,我有个疑问,化合物
4中有三个双键,按顺时针方向,依次编号为1,2,3。它们之间的RCM反应,有三种可能,分别形成8元(1和3),7元(2和3)和8元(1和2)。为什么7元环的是主产物,而没有其他的环化产物的?可能是由于7元环的张力小于8元环。剩下的一个双键与烯基硼发生CM反应,氧化后处理,就得到醛。
第七步:自由基环化反应。关五元环。
第八和第九步:二碳基化合物的选择性的单Triflate,然后与异丙基有机铜试剂偶联,链接边链,完成合成。最后两步的收率不高,选择性也不太好。可能是由于二碳基的活性差不多,很难选择性的单Triflate。
这篇文章的合成很简洁流畅,特别是同时构建两个季碳手性中心,令人印象深刻,而且也是一个protecting group free的合成。但这一切能构成一篇Nature的合成吗?首先,该分子并不复杂,只有四个手性中心,三个环,在萜类化合物中算不上难的,Danishefsky合成的很多萜类比这个难多了。第二,虽然路线很短(9步),但大部分的收率都不高,50-60%而已,总收率不高。选择性也不好,关键反应的dr不高(4.4:1,但ee很高,99%),最后一步只有1.8:1。第三,protecting group free是一个亮点,但一年前,Baran 已经发了一篇Nature (
Nature, 2007,
446, 404)。总之,比起象KCN的Taxol,这篇Nature的全合成来的太容易了。
PS:Cyathin家族的另一成员cyanthiwigin F的全合成也非常漂亮。ROM-RCM-RCM串联反应,非常经典(JASC,2005,127,5334),比起这篇有过之无不及。
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本帖最后由 yushouyun 于 2008-7-15 23:01 编辑 ]