网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

香科大童荣标课题组Angew. Chem.:BiBr3介导的氮杂-Achmatowicz重排产物的分子内氮杂Prins环化反应

0
分享至

导语

氮杂Prins环化反应是构筑哌啶的有效手段,也广泛应用在天然产物的全合成之中。近日,香港科技大学童荣标课题组发展了一种新颖有效的分子内氮杂Prins环化反应(APC),作者以BiBr3作为Lewis酸和溴源,首次实现了氮杂Achmatowicz重排产物的分子内氮杂Prins环化反应,从而构建了结构多样、多官能团化的9-氮杂双环[3.3.1]壬烷骨架(9-ABN),并得到了一系列9-ABN的衍生物。同时,作者展示了9-ABN在Suaveoline 及 Sarpagine吲哚生物碱的不对称全合成中的应用。相关研究成果在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.202311671)。

前沿科研成果

BiBr3介导的氮杂Achmatowicz重排产物的分子内氮杂Prins环化反应:Suaveoline及Sarpagine吲哚生物碱的不对称全合成

单萜吲哚生物碱在天然产物化学领域具有独特的地位,因其与色氨酸(及其相关代谢物)的结构相关,同时可以作为药物对药物化学和生物学具有非常重要的意义。Sarpagine, ajmaline和macroline类吲哚生物碱对一系列癌细胞表现出强大的细胞毒性。同时,该类生物碱最大的结构特征是具有9-氮杂双环[3.3.1]壬烷(9-ABN),这在合成上的一个非常大的挑战,因此构建9-ABN引起了有机化学家极大的兴趣。较为常见的策略是通过色氨酸衍生物和醛的Pictet-Spengler反应构建ABC环,随后通过分子内环化反应构筑D环(Kutney, Cook,Martin,Zhang)。最近,张洪彬小组发展了一种Mannich型的反应来构建吲哚9-ABN骨架。另一种有效的策略是利用吲哚在C2和C3的亲核性质来构建C环(Kwon,Craig,Sudhakar,Qi)。Takayama和Gaich小组也通过独特巧妙的策略成功构建了高度官能团化的9-ABN。尽管已经有许多关于9-ABN合成的研究,但是高度官能化的9-ABN合成仍然是一个具有挑战性的课题。

为了实现9-ABN的高效合成并进一步挖掘其应用潜力,童荣标课题组近期利用了BiBr3介导氮杂Achmatowicz 重排产物发生分子内氮杂Prins环化反应成功合成了高度官能化的9-ABN核心骨架,并将其应用于suaveoline和sarpagine两类六个吲哚生物碱的全合成中。这种策略在合成复杂生物碱结构方面具有重要的意义。

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)

作者首先对氮杂Achmatowicz 重排产物的分子内氮杂Prins环化反应进行条件筛选,发现BiBr3能作为高效的Lewis酸溴源,实现了氮杂Achmatowicz重排产物分子内的氮杂-Prins环化反应。随后,作者考察了氮杂-Prins环化的底物适用范围,包括1,1-二取代烯烃,1,2-二取代烯烃,炔烃,联烯,三取代烯烃以及不同的氮保护基团,都可以得到不错的结果。同时,作者通过改变底物结构可以实现氮杂-Prins反应串联Friedel-Crafts型的环化反应,一步构筑了多环化合物,为复杂多环生物碱的合成奠定了良好的基础。

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)

在快速高效构建9-ABN核心骨架之后,为了显示该方法在天然产物合成中的应用,作者选取了suaveoline 和sarpagine两类六个吲哚生物碱进行全合成。首先,从手性的9-ABN产物(−)-14c出发,先后通过1,4-还原,Fischer吲哚合成反应,脱硅反应,DMP氧化以及消除反应,可以得到suaveoline和sarpagine两类吲哚生物碱的重要中间体。随后,利用6π-3-氮杂三烯电环化的策略实现了(−)-suaveoline (1),(−)-norsuaveoline (2)(−)-macrophylline (3)的全合成。对于sarpagine类吲哚生物碱,作者曾尝试其他的关环策略去构建其笼状骨架,最后通过SmI2介导的还原环化反应可以顺利构筑其笼状核心骨架,并实现了(+)-normacusine B (4),(+)-Na-methyl-16-epipericyclivine (5)(+)-affinisine (6)的全合成。

(图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.)

总结

童荣标教授团队发展了BiBr3介导氮杂-Achmatowicz重排产物发生分子内氮杂-Prins环化的策略,这是首例基于氮杂-Achmatowicz重排产物的氮杂-Prins环化的报道。同时,该反应为构建9-氮杂双环[3.3.1]壬烷化合物提供了一种与众不同的方法。通过研究,作者构筑了一系列9-ABN衍生物。同时为了展示该策略的高效性,成功地实现了suaveoline和sarpagine两类六个吲哚生物碱的全合成。该项研究工作将氮杂Achmatowicz重排反应应用于天然产物全合成中,为高效合成天然产物提供了新的启示。

该研究成果发表于国际化学领域权威期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。该论文共同第一作者为香港科技大学的博士研究生郑伟锋和博士后马世强,通讯作者为童荣标教授。上研究工作得到了香港研究资助局基金的资助。

课题组简介

童荣标教授课题组自2011年在香港科技大学成立以来,以培养人才-青年合成化学家-为目标,以教育为使命,结合个人的兴趣爱好,主要从事天然产物全合成,药物化学,绿色化学研究。在全合成领域,基于以培养人为目标,每个/类天然产物由一个学生独立开展、探索、完成。目标分子的选择完成居于个人对于天然产物分子结构的喜好而非追逐热门的复杂分子,且有有意避开热门分子的嫌疑。然而课题组的全合成理念在于发展具有特色的、高效的、集体式的合成策略,例如:课题组建立了呋喃氧化重排(Achmatowicz重排),苯酚氧化去芳构化,串联反应,三组分反应等新型的、独特的合成策略,完成了一百多个天然产物的全合成。这些全合成的课题,一方面推动着有机合成向前发展,另一方面也为新药研发打下基础。课题组在药物化学方向的研究兴趣主要集中于含氧-氮杂环的抗菌、抗生素、抗癌与抗病毒的天然产物以及其类似物。

教授简介

童荣标,现任香港科技大学化学系副教授,博士生导师。1996-2003年于湖南大学化学化工学院学习并获理学学士与硕士学位。2003-2008年于美国艾莫莉大学(Emory University)化学系攻读博士学位,师从Frank E. McDonald教授研究聚环氧化合物的仿生环化反应并应用于天然产物的全合成(Abudinol),于2008年获得理学博士学位(化学)并获得杰出成果奖(Charles Lester Award)。2008-2011年在美国宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)Amos B. Smith, III教授实验室从事博士后研究,发展了一系列的适用于三组分负离子接力化学(Anion Relay Chemistry)的关键连接子。2011年7月起任香港科技大学化学系助理教授,开始独立建立实验室从事有机合成研究,2017年7月提升为副教授(长聘教授),2023年7月提升为正教授。现在实验室的研究兴趣主要在四个领域:全合成绿色化学不对称催化药物化学化学生物学。欢迎优秀的学者加入我们研究团队。

邀稿

今天,科技元素在经济生活中日益受到重视,中国迎来“科学技术爆发的节点”。科技进步的背后是无数科学家的耕耘。在追求创新驱动的大背景下,化学领域国际合作加强,学成归国人员在研发领域的影响日益突出,国内涌现出众多优秀课题组。为此,CBG资讯推出“人物与科研”栏目,走近国内颇具代表性的课题组,关注研究、倾听故事、记录风采、发掘精神。来稿请联系C菌微信号:chembeango101

投稿、转载授权、合作、进群等

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
执教马竞时长近15年,西蒙尼位列五大联赛第一,全欧第五

执教马竞时长近15年,西蒙尼位列五大联赛第一,全欧第五

懂球帝
2026-08-21 19:48:07
郭沫若写给钱学森信真罕见!落笔惊风雨!风驰电掣!字字可作字帖。有人说书法艺术可以雅俗共赏,你怎么看?

郭沫若写给钱学森信真罕见!落笔惊风雨!风驰电掣!字字可作字帖。有人说书法艺术可以雅俗共赏,你怎么看?

书画相约
2026-08-22 08:56:23
宫鲁鸣出手了!中国女篮76-88意大利,教练组可能放出3大“杀招”

宫鲁鸣出手了!中国女篮76-88意大利,教练组可能放出3大“杀招”

顺静自然
2026-08-22 09:55:20
财政部:证券印花税同比增长99%!利好这四大板块,下周会大涨吗

财政部:证券印花税同比增长99%!利好这四大板块,下周会大涨吗

云鹏叙事
2026-08-22 10:36:30
微信重大更新!网友:不习惯,还有点丑……

微信重大更新!网友:不习惯,还有点丑……

鲁中晨报
2026-08-22 09:50:06
太突然!东海热带低压生成,今晚或明晨将登陆浙江沿海!目标指向台州!东南沿海要下3天雨!

太突然!东海热带低压生成,今晚或明晨将登陆浙江沿海!目标指向台州!东南沿海要下3天雨!

台州交通广播
2026-08-22 11:40:59
中方定性,美国违反市场原则,大量黄金运抵中国,逼出头号接盘国

中方定性,美国违反市场原则,大量黄金运抵中国,逼出头号接盘国

影孖看世界
2026-08-21 15:03:32
一医院用猪猪侠表情包引导患者瞪眼,走红网络!网友:太超前了

一医院用猪猪侠表情包引导患者瞪眼,走红网络!网友:太超前了

华医网
2026-08-21 13:23:40
机构撤退、散户涌入!002185,上半年一半利润靠“炒股”

机构撤退、散户涌入!002185,上半年一半利润靠“炒股”

大众证券报
2026-08-22 12:16:21
他像吃最后一餐般舔舐我,跪下的瞬间才懂何为被认真对待

他像吃最后一餐般舔舐我,跪下的瞬间才懂何为被认真对待

时光慢邮啊
2026-08-21 01:14:28
特朗普掀了金正恩核底牌,朝鲜10多枚导弹回应,深圳会面要黄了?

特朗普掀了金正恩核底牌,朝鲜10多枚导弹回应,深圳会面要黄了?

千羽解读
2026-08-22 10:04:59
演员陈柏霖,当庭认罪

演员陈柏霖,当庭认罪

鲁中晨报
2026-08-21 17:38:10
大型社死现场!哈里梅根搬回英国啃老,竟要和仇人贝克汉姆低头不见抬头见

大型社死现场!哈里梅根搬回英国啃老,竟要和仇人贝克汉姆低头不见抬头见

白露文娱志
2026-08-21 14:08:45
炸锅!美网奖金破记录!1.08亿美金,郑钦文若赢3场保底14万美元

炸锅!美网奖金破记录!1.08亿美金,郑钦文若赢3场保底14万美元

刘哥谈体育
2026-08-22 00:13:56
基努·里维斯118分钟奇幻史诗成Netflix隐藏神作

基努·里维斯118分钟奇幻史诗成Netflix隐藏神作

赴一场山海啊
2026-08-21 01:21:49
爸爸为女儿做摇摇木马被全网求尺寸,他的回应让网友直呼“太直接”

爸爸为女儿做摇摇木马被全网求尺寸,他的回应让网友直呼“太直接”

宅家小欢喜
2026-08-19 22:42:02
越来越多的人呼吁取消退休工资,以缓解养老压力,但真的可行吗?

越来越多的人呼吁取消退休工资,以缓解养老压力,但真的可行吗?

离离言几许
2026-08-19 16:32:37
随队参加聚会!布朗尼回应詹姆斯离队加盟76人:无所谓+他是我爸

随队参加聚会!布朗尼回应詹姆斯离队加盟76人:无所谓+他是我爸

追球者
2026-08-22 10:34:10
CCTV5直播,中国男篮PK卡塔尔,胡明轩应该取代他,郭士强醒悟吧

CCTV5直播,中国男篮PK卡塔尔,胡明轩应该取代他,郭士强醒悟吧

体坛小快灵
2026-08-22 10:10:16
许家印两个儿子,履历都相当不简单!大儿子许智健是清华高材生

许家印两个儿子,履历都相当不简单!大儿子许智健是清华高材生

生活新鲜市
2026-08-21 04:16:29
2026-08-22 13:12:49
CBG资讯
CBG资讯
大化学知识及经验共享平台
4031文章数 277关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果裁员200人:Vision Pro砍游戏团队

头条要闻

牛弹琴:两个强国真到了战争的边缘 后果不堪设想

头条要闻

牛弹琴:两个强国真到了战争的边缘 后果不堪设想

体育要闻

枪手赚翻!4000万新援揭幕战8分钟策动2球

娱乐要闻

赵丽颖冯绍峰,打了内娱离婚夫妻的脸

财经要闻

蔡昉解读经济:扩大消费需求的政策思考

汽车要闻

全栈自研控本不降质 22.68万解锁魏牌旗舰实力

态度原创

亲子
时尚
教育
房产
家居

亲子要闻

“妈妈,你每次带我去查眼睛,我都很紧张”

推广中奖名单-更新至2026年8月14日推广

教育要闻

家里的小朋友也在做这道题,真难得啊

房产要闻

两大热盘即将入市!三亚又一批安居房狠货要炸场了!

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

无障碍浏览 进入关怀版