多官能團螺4.5癸烷骨架合成研究及5-季碳-1-4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元的不對稱合成研究

多官能團螺[4.5]癸烷骨架合成研究及5-季碳-1,4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元的不對稱合成研究隨著人們對自然界中具有重要價值化合物的不斷探索,越來越多的天然產(chǎn)物被發(fā)現(xiàn)具有重要的生理活性和藥用潛力。而這些天然產(chǎn)物中,很多都擁有相似的核心骨架結(jié)構(gòu)。因此,合成化學(xué)家們長期致力于這些骨架的合成研究,旨在為更多的天然產(chǎn)物尋找實用、便捷的通用合成方法。本論文主要針對兩個重要的骨架結(jié)構(gòu)進行了合成研究。第一部分:Bi-linderone核心分子骨架-多官能團螺[4.5]癸烷的合成研究在本章節(jié)中,我們對近二十年來天然產(chǎn)物中多官能團螺[4.5]癸烷骨架的合成策略做了概括和總結(jié)。其中,對結(jié)構(gòu)較簡單的相關(guān)天然產(chǎn)物的合成策略報道較多,而對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的相關(guān)天然產(chǎn)物的合成報道則相對較少,甚至許多具有重要生理活性和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然產(chǎn)物至今仍未有合成報道。我們在前期工作的基礎(chǔ)上,以bi-linderone為目標(biāo),展開對其多官能團螺[4.5]癸烷骨架結(jié)構(gòu)的合成研究。利用我們課題組發(fā)展的Darzens/擴環(huán)反應(yīng)高收率地合成了兩個共軛三烯。其中一個共軛三烯在室溫下能迅速發(fā)生6π電環(huán)化反應(yīng)給出一新穎的螺[4.5]癸烷骨架產(chǎn)物。這一實驗的成功,為多官能團螺[4.5]癸烷骨架的構(gòu)建增添了新的途徑,也為具有這類結(jié)構(gòu)的天然產(chǎn)物的高效合成提供了新的思路。而且,根據(jù)文獻,6π電環(huán)化反應(yīng)在室溫下能順利進行的實例很少,我們的發(fā)現(xiàn)無疑是對6π電環(huán)化內(nèi)容的一個有意義的豐富。對少一個甲基的另一三烯而言,在加熱條件下也可經(jīng)6π電環(huán)化反應(yīng)給出另一螺[4.5]癸烷骨架產(chǎn)物。我們相信是因為其分子內(nèi)氫鍵的存在對相應(yīng)6π電環(huán)化反應(yīng)具有明顯的抑制作用,使得這兩個三烯在其6π電環(huán)化反應(yīng)中有了如此大的差別。這對6π電環(huán)化反應(yīng)的不斷研究和實際應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。第二部分:5-季碳-1,4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元的不對稱合成研究在本章節(jié)中,我們以含有5-季碳-1,4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元的多個天然產(chǎn)物的合成報道為基礎(chǔ),詳細(xì)總結(jié)了5-季碳-1,4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元已有的構(gòu)建策略,希望能為5-季碳-1,4-環(huán)己烯二酮結(jié)構(gòu)單元開辟新的不對稱合成途徑。我們研究了環(huán)丁烯二酮烯基加成物的4-electronelectrocyclicring-opening/6π-electrocyclization過程,及其分別在手性輔基控制和底物手性誘導(dǎo)兩種策略下對該骨架的不對稱合成研究。研究結(jié)果顯示,手性亞胺輔基控制并未收到良好的效果。幸運的是,我們通過底物手性誘導(dǎo)策略成功地實現(xiàn)了該骨架的不對稱構(gòu)建,并通過多個實例證實了這一策略的可靠性,兩步產(chǎn)率基本可達50-62%,ee值則高達91-97%。該策略的成功,為含有這類骨架天然產(chǎn)物的不對稱合成提供了新的路徑,并對我們目前正在進行的含有該骨架的天然產(chǎn)物periglaucineB的不對稱合成提供了有力的保障?？傊?本論文通過6π電環(huán)化反應(yīng)高效地實現(xiàn)了多官能團螺[4.5]癸烷骨架的構(gòu)建,并為6π電環(huán)化反應(yīng)增添了新的內(nèi)容。另外,我們通過環(huán)丁烯二酮烯基加成物在底物手性誘導(dǎo)作用下的4-electronelectrocyclicring-opening/6π-electrocyclization