JOC | Forskolin的化学转化 (Zhao group)

文摘   科学   2024-04-05 05:15   美国  

目前,针对天然产物类似物的合成策略主要有多样性导向的合成,生物导向的合成,伪天然产物策略以及复杂度向多样性转化的策略。今天介绍的这篇JOC来自南通大学赵育老师课题组,他们通过对复杂天然产物进行多样性转化,得到效果更优的天然产物衍生物。

复杂度向多样性转化的策略最早是由Hergenrother提出的,主要通过化学转化的方式,将天然产物转化至结构复杂且多样的衍生物。该策略已经成功应用于abietic acid, gibberllic acid, limonin 以及pleuromutilin。

Zhao小组专注在Forskolin的转化上。Forskolin是一类labdane二萜,作为adenylate cyclase agonist,具有非常高的生物活性。从结构上来说,Forskolin具有环外双键,多羟基官能团,八个手性中心。

甲醇钠作用下,能够得到脱保护的产物1a,双羟基裂解,得到1b。有意思的是在氧化条件下,半缩醛被转化成内酯结构,同时1号位的羟基与羰基缩合,生成烯基醚的结构2。经典的Heck反应在双键处引入侧链得到衍生物2a-2c。

当用其他的碱进行脱保护时,能够发现非常有意思的重排反应,得到极为复杂的结构3。机理是什么呢?

氧化裂解的条件下,结构3能够转化成结构4,随后在碱性条件下开环,再重新闭环,得到结构6。

在PCC或者DMP条件下,双醇结构依旧能够发生裂解,得到结构7或者8。BA氧化下,扩环至结构9。

生物活性表征中,作者发现结构2c具有更高的抗炎活性。

这篇工作从一个复杂的二萜天然产物出发,利用多种化学操作,对整个分子环系进行了深度结构重整。而且所合成的分子具有更高的生物活性。这也从侧面反映出该策略的实用性和有效性。它相当于是天然产物全合成的后续,在实现克级合成之后,通过多样性转化,得到更多的高级类似物。在生物学筛选时,有可能会产生更多更好的分子结构。

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