若干灯台碱不对称催化全合成研究

Akuammiline alkaloids have been received much attention from the synthetic community recently and became one of the hot fields. Although our Chinese scholars have made significant contributions in this regard, there is still an issue we have not well addressed in the synthesis, that is, how to synthesize these alkaloids catalytically and asymmetrically? In fact, there were only three reports regarding catalytic asymmetric synthesis by overseas groups. We will focus on the solving this issue in the project. Based on the experience acquired from total synthesis of minfiensine, we will design, develop new catalysis systems for the intramolecular allyllic cyclization in the indole skeletons, hoping to achieve the general and efficient routes for akuammiline alkaloids and complete the total synthesis of alistonitrine A, nareline, scholarisine A and strictamine in a collective and biomimetic way.

最近几年，灯台生物碱在国际合成化学界受到广泛关注，为热点领域。我国知名专家学者也已经做出重要贡献，但该类天然产物合成中普遍遇到的问题，即难以实现催化不对称全合成，国际上报道成功例子只有3例。本项目重点将解决这一难题。基于我们最近在完成minfiensine全合成中取得的研究经验，拟进一步设计，发展新的催化不对称、分子内烯丙基化反应，解决其吲哚骨架的普适性、高效不对称合成。结合对四种目标分子的生源合成的理解和启发，一并完成alistonitrine A, nareline, scholarisine A, strictamine的催化不对称全合成。

本项目在执行中，针对灯台碱的不对称催化全合成的挑战性，不对称串联环化高效合成策略在灯台碱以及其它单萜吲哚生物碱的全合成中普遍缺乏的国内外现状，我们创造性地将Carreira多烯环化反应成功扩展在吲哚底物上，实现了由Ir-催化的2，3-二取代的吲哚一步构建灯台碱的四环骨架，确立3个手性中心，对映选择性高达99.5% ee。该合成策略是继MacMillan课题组有机催化串联反应构建灯台碱四环骨架之后，在该类生物碱不对称全合成中又一个有特色的、不对称催化串联反应。以该策略为关键，完成了代表性的灯台碱(-)-aspidophylline A的首次不对称全合成和绝对构型确定。同时设计了新颖的Ir-催化不对称Friedel-Crafts环化策略，高对映选择性（ee高达99%）建立关键手性中心，并以三个高效串联反应，10步完成了具有显著生物活性灯台碱(-)-alstoscholarisine A的首次不对称全合成。另外还完成了吲哚生物碱(-)-geissoschizol的不对称全合成，发展了Ir催化不对称构建C-N键，合成四氢-beta-咔波啉类天然产物的新方法。.发表本学科领域国际著名刊物JACS （2篇）, ACIE（1篇），OL (3篇)，CC(1篇), JOC（1篇）。培养博士研究生3名，硕士2名，一人获中科院研究生最高荣誉“院长特别奖”。