JACS：(−)-Cyathin B2的对映选择性全合成

注：文末有研究团队简介及本文科研思路分析

六氢茚满（Hydrindane）结构单元在天然产物和药物分子中普遍存在，有超过100个药物分子以及超过30000个天然产物中含有此结构单元。因此，开发高效的合成策略具有重要学术和实用价值。Cyathane类鸟巢烷二萜天然产物，含有典型的hydrindane结构单元，具有抗炎、抗菌、抗病毒和抗癌活性，能促进神经营养因子生长，有望用于治疗神经退行性疾病。鸟巢烷天然产物包含多个季碳中心的5/6/7三环核心骨架和多样化的生物活性使其成为合成化学的研究热点，尽管已有多个研究小组实现了该类天然产物的全合成，但总体的合成效率依然并不十分理想。

近期，兰州大学李云（点击查看介绍）课题组发展了一种高效的铂催化不对称双硼化/双烯丙基硼化串联反应，利用了先进的去对称化合成理念，在一锅反应中实现了具有五个立体中心（包括三个季碳中心）的高官能团化hydrindanes的高效合成。反应具有良好的产率和优异的ee值。通过DFT计算和关键中间体单晶结构分析，研究团队深入理解了反应的立体化学控制机制。该反应可以在30克规模下顺利进行，利用这一关键合成方法，实现了从丙烯醛出发，通过14步实现了cyathane二萜类化合物 (-)-Cyathin B₂目前最短的不对称全合成，展示了该方法在合成含hydrindane结构的天然产物和药物方面的巨大潜力。

这一成果不仅体现了合成化学在构建复杂天然产物分子中的重要作用，也为未来相关药物的开发提供了新的可能性。相关工作发表于J. Am. Chem. Soc.。

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Enantioselective Total Synthesis of (−)-Cyathin B₂: A Desymmetric Double-Allylboration Approach

Jianping Wang, Jiacheng Yin, Hayatullah Imtiaz, Hongyu Wang, Yun Li*

J. Am. Chem. Soc., 2024, DOI: 10.1021/jacs.4c08042

李云教授简介

李云，兰州大学化学化工学院，功能有机化学分子国家重点实验室教授，博士生导师。主要研究方向为天然产物全合成以及不对称合成方法学。在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett.等学术期刊发表论文40余篇。曾荣获德国Thieme Chemistry Journals Award，Asian Core Program Lectureship Award (Japan & Thailand) 等奖励，甘肃省“飞天学者”，兰州大学“五四奖章”获得者。

兰州大学李云课题组

https://liyunblog.com/ 

https://www.x-mol.com/university/faculty/17134 

科研思路分析

Q：这项研究最初是什么目的？或者说想法是怎么产生的？

A：我们的研究兴趣在于开发高效的不对称合成方法，并将其应用于复杂天然产物的全合成，我们希望通过开发新的合成策略，实现更高效、更立体选择性的合成过程。Cyathin B₂作为一个具有挑战性的目标分子，其独特的结构和生物活性激发了我们的研究兴趣。

Q：研究过程中遇到哪些挑战？

A：在研究过程中，我们面临的最大挑战是如何在保持高立体选择性的同时，实现多步反应的串联；以及如何在较大反应规模上保持反应的效率和选择性；此外在合成Cyathin B₂时同时如何同时还原中间体18的两个羰基；在中间体20上如何引入碳链并顺利发生后面的RCM反应；在中间体26上如何进行氧化态的调整都是需要解决的难题。

Q：该研究成果可能有哪些重要的应用？哪些领域的企业或研究机构可能从该成果中获得帮助？

A：该研究成果在合成化学和药物化学领域具有重要的应用前景。对于含有Hydrindane骨架的药物分子和天然产物的合成，我们的合成策略提供了一种更为高效实用的方法，而且我们的合成策略也可以利用在Cyathane家族的其它天然产物的合成之中。此外，该研究也为多环天然产物分子骨架的构建提供了新的思路，也将进一步推动相关合成领域的发展。