楊震、陳家華課題組完成複雜天然産物(+)-Propindilactone G的不對稱全合成工作

     近日，楊震教授和陳家華教授課題組完成了對複雜天然産物(+)-Propindilactone G分子的不對稱全合成工作，并據此将其結構進行了修正。該工作以Asymmetric Total Synthesis of Propindilactone G 為題發表在著名學術期刊美國化學會志（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10120.）上。

    在我國民間，五味子科植物是重要的藥用資源植物。其果實具有安神、滋補、止咳之功效，而其莖藤則具有祛風除濕、清熱解毒、活血化瘀等藥用價值。孫漢董院士等人緻力于有藥用價值的五味子科植物的天然産物分離、鑒定工作，至2014年已從中分離得到201種降三萜類化合物。這一系列天然産物結構新穎而複雜多樣，吸引了全球超過十個科研團隊對這一家族天然産物進行合成研究。楊震教授、陳家華教授課題組早在2005年即開始了對五味子家族降三萜類天然産物的全合成研究。經過多年艱苦的研究，于2011年完成了天然産物Schindilactone A的全合成工作，這是世界上首次報道該家族天然産物的全合成。這一成果以封面文章的形式發表于著名期刊《德國應用化學》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7373.），并由beat365新聞網報道。

    在此基礎上，課題組期望能利用對其結構的深刻理解，開發出一條對五味子家族天然産物普适的多樣性導向全合成方法。(+)-Propindilactone G是由孫漢董院士于2008年從五味子科植物合蕊五味子（Schisandra propinqua var. propinqua）的莖藤（又稱血藤）中分離得到的降三萜天然産物。(+)-Propindilactone G具有獨特的5/5/7/6/5環系骨架，分子中擁擠的排布有10個手性中心，其中包括3個四級碳手性中心。初步的生物活性研究表明，該家族天然産物具有顯著的抗HIV活性。經過曲折的探索，該研究團隊曆時2年，最近以精煉的20步合成路線完成了(+)-Propindilactone G分子的不對稱全合成工作。

     這一合成以有機小分子催化的不對稱Diels-Alder反應為起始步驟，以98%的ee值不對稱的構建出最初的兩個手性中心；通過環丙烷化-擴環反應構建出分子中的B,C 環系；經過針對底物、催化劑及助催化劑的大量篩選，通過大位阻的Pauson-Khand反應高效的構建出天然産物中的D,E環系及關鍵的全碳手性中心；經過系統的研究，天然産物中的側鍊部分使用異組分烯醇矽醚間的氧化偶聯反應予以順利構建，最終以20步簡潔的完成了Propindilactone G的不對稱全合成工作，其表征結果與分離得到的天然産物一緻，并據此修正其結構。

     這一高效的合成路線展示了課題組一直關注的Pauson-Khand反應在骨架構建與全碳手性中心構建中的獨特優勢；體現了異組分間氧化偶聯反應(oxidative heterocoupling)在側鍊構建中的高效性。這一路線的開發為該家族其他天然産物的合成具有指導性意義，為該類降三萜天然産物的生物活性研究奠定了基礎。相關更為深入的合成研究與化學生物學研究仍在進行之中。

     論文的第一作者為beat365化學學院研究生遊麟，通訊作者為化學學院教授、生命科學聯合中心研究員楊震和化學院教授陳家華。這一工作得到了國家高技術研究發展計劃（“863”計劃），國家自然科學基金，北大-清華生命科學聯合中心等資助。