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全合成故事| Lasonolide A

 化解Chem 2021-05-25

引言


1994年,,McConnell等人從海綿Forcepia sp. 中分離獲得一個新的細胞毒性大環(huán)內(nèi)酯,,將其命名為Lasonolide A,并對該化合物的分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定和生理活性進行了介紹,。此后,,鑒于該化合物獨特的生理活性、結(jié)構(gòu)特征,,化學(xué)家,、藥物學(xué)家對其進行了持之以恒的研究。

1
分離純化

在英屬維爾京群島采集這種海綿的標(biāo)本,,使用乙醇提取獲得生物活性物,,隨后對其進行廣泛的溶劑篩選,確定使用二氯甲烷進一步萃取,,通過反相真空閃蒸柱層析法(ODS)和硅膠高效液相色譜法(Si Gel HPLC)進行分離,,通過檢測各組分的細胞毒性和抑制細胞粘附作用,分離出lasonolide A,。


2
結(jié)構(gòu)鑒定
分離獲得的Lasonolide A是一個淡橘色油狀液體,。
通過HRFABMS分析,推測該化合物的分子式為C41H60O9,。
進行了NMR檢測,,13C和DEPT6NMR譜圖分析,,表明該化合物有40種不同的共振,,這些結(jié)果表明化合物中含有2個羰基、14個烯烴碳,,9個與氧通過單鍵鏈接的碳,,四個甲基,這些表明該化合物含有C40H54,。
經(jīng)過分析,,Lasonolide A有12個不飽和度,其中2個不飽和度為兩個羰基碳,,14個烯烴碳為7個不飽和度,。基于DEPT分析,,該化合物含有三個環(huán),,以及三個可變換的羥基。
紅外譜圖(IR),,在3425 cm-1有一個很寬的峰,,這是羥基的吸收峰。在1736和1690 cm-1附近的吸收峰,,表明化合物中有一個共軛的酯基,,也有可能是分子內(nèi)羥基連接酯基這樣的結(jié)構(gòu)。
進一步通過1H-1H COSY和二維HOHAHA,以及HMQC譜圖分析,,獲得該化合物可能的四個結(jié)構(gòu)片段(A,、B、C,、D):
通過HMBC譜圖遠距離1H-13C相互作用的觀測,,確立亞結(jié)構(gòu)E,將這五個結(jié)構(gòu)和羰基碳進行合理拼接,,得到Lasonolide A的總體結(jié)構(gòu),。
最后,McConnell等人推測該化合物的結(jié)構(gòu)如下:


3
Lasonolides C-G
2004年,,Wright等人報道了從海綿Forcepia sp.分離獲得的五個新化合物:Lasonolides C-G


4
合成研究
2002-2003年,,Joo等人報道了Lasonolide A的全合成與結(jié)構(gòu)修正。
他們通過多達67步反應(yīng),,完成了Lasonolide A及其對應(yīng)異構(gòu)體的合成:
結(jié)果,,發(fā)現(xiàn)(-)-enantiomer 60與天然提取物具有類似的生理活性,而(+)- ent-60則活性較低,,據(jù)此推測所合成制備得到的(-)-ent 60為天然的化合物L(fēng)asonolide A

2003年,,Kang等人報道了(+)-Lasonolide A的全合成,合成過程如下圖所示:
2006年,,Shishido等人通過交叉復(fù)分解反應(yīng),、大環(huán)內(nèi)酯化和Wittig烯烴化反應(yīng)為關(guān)鍵步驟,經(jīng)過最長26步線性步驟,,完成了(+)-Lasonolide A的全合成:
合成上,,較之前的報道,采用了更簡潔的匯聚式合成方法,,設(shè)計了三個關(guān)鍵片段,,高效地完成了目標(biāo)化合物的全合成

2007年,Ghosh等人采用1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)構(gòu)建四氫吡喃環(huán),,實現(xiàn)(-)-Lasonolide A的全合成,。他們進行的逆合成分析如下所示:
同樣的,將目標(biāo)化合物拆分為三個關(guān)鍵片段,,使得合成變得簡便易行,。具體合成過程,請看下面:

2008年,,Ghosh團隊再次報道了基于環(huán)加成策略完成(-)-Lasonolide A的全合成,。他們對目標(biāo)化合物的逆合成分析如下:
該研究與他們此前的全合成,可以說是大同小異,。

Trost在2014年報道了一條簡潔的全合成(-)-Lasonolide A的路線,,只需要最長16步線性步驟,,相對于此前的全合成報道,可以說是得到了極大的效率提高,。
Trost對目標(biāo)化合物逆合成分析如下:
同樣是將目標(biāo)分為兩個片段,,通過烯炔復(fù)分解反應(yīng)、大環(huán)內(nèi)酯化反應(yīng),,完成大環(huán)的構(gòu)建,。
該全合成過程如下:
2016年,Trost還對該全合成過程進行了全文(Article)解析,。
Lasonolide A作為天然存在的,、具有顯著生理活性、獨特結(jié)構(gòu)特征的復(fù)雜化合物,,自從其分離純化以來,,經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)鑒定、藥理活性研究,、合成與結(jié)構(gòu)修正,、多個團隊全合成研究等等
這些研究工作,一方面使人們深化了對天然化合物的認識,,另一方面也不斷推動則全合成的進展

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