有機化學的根本目標是構(gòu)建分子碳框架，因為每個有機分子的碳骨架決定了其三維結(jié)構(gòu)，進而影響其物理和生物性質(zhì)。在合成領(lǐng)域，獲取復(fù)雜分子的能力及其骨架多樣化是提高合成設(shè)計效率的關(guān)鍵。本團隊開發(fā)了一種基于復(fù)雜分子框架相互轉(zhuǎn)化的合成策略，實現(xiàn)了對紫杉烷二萜類家族的廣泛訪問，包括首次全合成（taxinine K）（canataxapropellane）和dipropellane C）等多種經(jīng)典和復(fù)雜紫杉烷框架。紫杉烷二萜類化合物以其復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和顯著的生物活性而著稱，尤其是紫杉醇（paclitaxel）在抗癌治療中取得的成功。環(huán)紫杉烷的生物活性尚未充分探索，但某些復(fù)雜的紫杉烷表現(xiàn)出顯著的多藥耐藥性逆轉(zhuǎn)活性及增強長春新堿治療效果。然而，由于自然來源稀缺和缺乏可持續(xù)資源，進一步研究受到限制。我們開發(fā)的合成策略不局限于單一的紫杉烷類型，而是能靈活地訪問不同復(fù)雜度的紫杉烷天然產(chǎn)物。通過立體電子效應(yīng)和構(gòu)象控制，我們在一個單一的高級中間體（‘優(yōu)勢點’）上實現(xiàn)了多種骨架間的相互轉(zhuǎn)化。該中間體包含了目標結(jié)構(gòu)的大部分立體中心、雜原子功能和碳原子單元。通過一系列骨架轉(zhuǎn)化（包括斷裂和重排反應(yīng)），我們能夠迅速獲得多種紫杉烷骨架。這一策略的核心在于選擇合適的‘優(yōu)勢點’中間體。我們之前的全合成工作成功快速組裝了包含多個跨環(huán)碳-碳鍵的復(fù)雜中間體，該中間體現(xiàn)在作為結(jié)構(gòu)解構(gòu)的起點，使我們能按需獲得大部分紫杉烷骨架。總之，我們通過這種通用的合成策略，實現(xiàn)了對紫杉烷家族多個骨架類型的訪問，并完成了多種天然產(chǎn)物及其類似物的全合成。這一工作不僅推動了紫杉烷二萜類化合物的合成邊界，也為創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)探索提供了堅實基礎(chǔ)，未來有望開發(fā)出更多新的紫杉烷衍生物及相關(guān)化合物。
中：潘璐， 右一，F(xiàn)abian schneider, 右二 Tanja Gaich, 右三 黃文博
潘璐: 本科： 東華大學，導師 卿鳳翎，孟衛(wèi)東，博士： 上海有機所，導師：趙剛研究員。
Lu Pan, Fabian Schneider, Moritz Ottenbruch, Rainer Wiechert, Tatjana List, Philipp Schoch, Bastian Mertes & Tanja Gaich. A general strategy for the synthesis of taxane diterpenes.
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