海洋天然产物中,Bryostatin family一类分子展现了广泛的药物活性类应用,但是对其药效来源的阐述仍具有难度。该类分子中含有三个6元小环组成的大环,其中bryostatin 3分子结构及其特殊,因为其中额外具有一个稠合内酯环(fused lactone ring)。在21种不同的bryostatin分子中,目前有9种不同的路线合成bryostatin分子,但是目前bryostatin 3的合成方法只有一种,并且需要多达43步过程(总步骤达到88步)。
斯坦福大学Barry M. Trost等报道了对bryostatin 3分子的合成过程,通过炔烃偶联连接三个主要组分,不对称二羟基化反应,炔丙基化反应构建了分子的立体结构。通过22步过程(总共31步)实现了bryostatin 3的合成。该合成中炔烃的应用是关键。
2-烯戊腈通过羟基化生成对应的二醇,随后和1,1-二甲氧基环戊烷反应,对醇基进行保护。随后在-78 ℃的乙醚中反应将腈转化为醛基。随后将醛基转化为烯碘键。通过在PdCl2dppf催化中将烯碘上的C-I键转化为烯炔。对烯官能团进行羟基化,转化为对应的二醇。
将异丙基乙炔作为反应物,分别对炔基氢转化为TES,在异丙基碳上引入醛基,随后通过和溴乙烯乙基醚在-78 ℃的乙醚中反应加成到醛基上。在NaHSO4中将其中的烯醇官能团水解转化为醛基,随后和Bpin取代的炔在Cu(II)/LiOtBu催化体系中反应,在分子中构建炔基,形成双炔分子4。
随后通过4和5分子中的烯、炔官能团之间加成反应(alkene-alkyne coupling)构建氧杂六元环。随后再PPTS的甲醇溶液中对分子中的羰基再次构建6元氧杂环,得到双氧杂六元环2分子。
(3)
2和3再Pd(OAc)2/TDMPP催化体系中进行炔的偶联反应,随后再AuCl(IPr)/AgSbF6催化体系中进行分子内的羟基对炔加成,构建六元烯醇环结构,随后分别通过二醇脱保护/选择性TBS羟基保护,将端基酯转化为酸,随后进行分子内酯化闭环反应,生成大环结构1分子。
随后对1分子中的烯醇六元环上的烯通过环氧化/环氧键开环生成羟基/在羟基上转化为酯/对分子中的OMe/OTBS脱保护,得到最终产物。
参考文献
Barry M. Trost*, Youliang Wang, Andreas K. Buckl, Zhongxing Huang,
Minh H. Nguyen, Olesya Kuzmina
Total synthesis of bryostatin 3,Science 2020
DOI:10.1126/science.abb7271
https://science.sciencemag.org/content/368/6494/1007