Manzamine A 的全合成研究

Manzamine A, a structurally complex alkaloid, is reported to have broad and significant biological activities, including: cytotoxic, antibacterial, antimalarial, insecticidal, anti-inflammatory, anti-HIV, and most notably, the potent cytotoxicity against murine leukemia P388 cell lines (IC50 = 0.07ug/mL). Owing to its broad and potent biological activities and the complex chemical structure, manzamine A has attracted world-wide attention of synthetic chemists. While three total syntheses have been published so far, all of them have suffered from a long reaction sequence and low overall yield. Therefore, it is still in need of more efficient and practically feasible synthetic strategies for the synthesis of manzamine A so that further biological studies can be performed. In this proposal, the authors plan to use a novel and highly convergent synthetic strategy to construct the molecule using highly efficient and reliable chemical reactions from three building blocks, which may be synthesized by using readily available starting materials, cheap regular reagents, and conventional reaction conditions.

Manzamine A 是一个具有多环结构的生物碱，同时具有非常广泛的生物活性，包括：细胞毒素作用，抗菌作用，抗疟作用，杀虫作用，抗炎作用和抗HIV病毒的作用，尤其是对老鼠P388 白血病细胞具有极强的细胞毒性作用(IC50=0.07ug/mL)。由于广泛的生物活性和复杂的化学结构，吸引了世界上许多著名合成化学家的关注。目前已经有三个有关全合成的报道，但所报道的合成路线较长且烦琐，总产率低，从而限制了对该分子的成药性研究。本项目拟以全新的合成路线，采用高度汇聚式的合成策略，将高合成难度的Manzamine A的复杂结构通过分割简化成三个简单的合成结构砌块。由此三个砌块合成Manzamine A的方法是一些高效率的成熟可靠的反应。同时，从廉价易得的商业原料开始，使用简单的试剂和常规易操作的反应就可以分别得到数量可观的各个合成中间体砌块。

该项目是依托中国科学院广州生物医药与健康研究院邱发洋研究组完成的。在本基金的支持下，我们研究了manzamineA，myrocin C和aplykurodinone-1 的不对称全合成。其中(+)-aplykurodinone-1的不对称全合成已经完成，研究结果已经发表在Organic Letters, 2017，19，4861。Manzamie A及MyrocinC的全合成研究仍在进行之中。另外，我们还研究了一些有机催化反应，部分结果已经被Organic Letters接受发表。. 在Myrocin C的全合成研究中，我们已经完成了关键的Diels-Alder反应，构建了分子的骨架及相应的立体化学中心。后续工作主要是做一些官能团的转换直至最终完成该分子的全合成。. Aplykurodinoone-1的不对称全合成已经完成。研究结果发表在Organic Letters，2017，19，4861。该全合成过程中使用了一系列高效的化学反应，包括3-甲基环己烯酮的化学选择性还原，Claisen 重排，分子内Prins反应，立体选择性的环氧化反应及Mitsunobu反应。.. 在本基金的支持下，我们还研究了取代吲哚的不对称Michael加成反应。与以前报道的结果不同的是，我们发现反应发生在7-位，而不是5-位。这个结果为吲哚的7-位衍生化提供了一个高效的方法。部分结果发表在Organic Letters，2018, 590. 标题：“Regio and Enantioselective Organocatalytic Friedel−Crafts Alkylation of 4 Aminoindoles at the C7-Position”。.. 与此同时，我们还研究了O-碳醌与吲哚3-位的不对称加成反应，为多取代吲哚的不对称合成提供了一个简便方法。部分结果已经写成论文：Organocatalytic Stereoselective Conjugate Addition of 3-Substituted Oxindoles with In Situ Generated ortho-Quinone Methides。文稿已经提交到Organic Chemistry Frontiers。.. 本项目培养博士研究生3名，发表SCI论文2篇。