四降三萜solanoeclepin A的合成研究进展

doi:10.6023/cjoc201904055

摘要/Abstract

Solanoeclepin A是由Mulder等从茄科植物马铃薯根部分离得到, 是一种具有非常独特骨架结构的四降三萜类天然产物. 研究表明, 其对造成土豆大量减产的土豆包囊线虫(PCN, Globodera rostochiensis and G. pallida)的孵化过程具有极强的诱导活性(0.3 g/ha土地). 结合Corey教授关于glycinoeclepin的仿生合成工作, 提出了solanoeclepin A可能的生源合成途径, 综述了目前已报道的solanoeclepin A的全合成及片段合成策略.

关键词: solanoeclepin A, 四降三萜, 天然产物, 全合成

Solanoeclepin A, first isolated from potato roots (Solanaceae Juss.) by Mulder et al., is an highly active hatching stimulant (0.3 g per hectare) of potato cyst nematode (PCN, Globodera rostochiensis and G. pallida) which causes severe damage to potato crops. Its complex chemical structure belongs to a rearranged tetranortriterpene and possesses extremely unique skeleton. Based on the known general biosynthesis of tetranortriterpenoids and Prof. Corey’s biomimetic synthesis of glycinoeclepin, a plausible biosynthetic pathway of solanoeclepin A is proposed. A schematic review on the synthetic studies towards solanoeclepin A is provided.

Key words: solanoeclepin A, tetranortriterpene, natural product, total synthesis

引用此文

孙茂, 邱发洋, 李卫东. 四降三萜solanoeclepin A的合成研究进展[J]. 有机化学, 2019, 39(10): 2759-2770.

Sun Mao, Qiu Fayang, Li Wei-Dong. Recent Progresses in the Synthesis of Solanoeclepin A[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2019, 39(10): 2759-2770.

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图/表 25

图1. 印楝素和micrandilactone A的结构

Figure 1. Structures of azadirachtin and micrandilactone A

图2. Glycinoeclepin和solanoeclepin A的结构

Figure 2. Structures of glycinoeclepin and solanoeclepin A

图式1. Corey小组关于gycinoeclepin的仿生合成

Scheme 1. Corey’s biosynthetic route of gycinoeclepin

图式2. Solanoeclepin A的主要生物合成途径

Scheme 2. Proposed major biosynthesis routes of solanoeclepin A

图3. Tanino与Miyashita小组的关键合成策略

Figure 3. Tanino and Miyashitakey’s key synthetic strategy

图式3. DEFG环系的合成

Scheme 3. Synthesis of DEFG ring system

图式4. 分子内Diels-Alder反应构建ABC环系

Scheme 4. Construction of ABC ring system via intramolecular Diels-Alder reaction

图4. Hiemstra的关键合成策略

Figure 4. Hiemstra’s key synthetic strategy

图式5. Hiemstra小组关于solanoeclepin A的形式合成

Scheme 5. Hiemstra’s formal synthesis of solanoeclepin A

图5. Hiemstra小组的关键合成策略

Figure 5. Hiemstra's key synthetic strategy

图式6. Hiemstra小组关于solanoeclepin A的ABC系的合成

Scheme 6. Hiemstra’s synthesis of the ABC ring system of solanoeclepin A

图式7. 分子内碘醚化反应构建AB环系

Scheme 7. Construction of AB ring system via iodoetherification

图式8. Isobe小组关于solanoeclepin A的ABC环系的合成

Scheme 8. Isobe’s synthesis of the ABC ring system of solanoeclepin A

图6. Adachi与Nishikawa小组的关键合成策略

Figure 6. Adachi and Nishikawa's key synthetic strategy

图式9. Adachi和Nishikawa小组关于solanoeclepin A的ABC环系的合成

Scheme 9. Adachi and Nishikawa’s synthesis of the ABC ring system of solanoeclepin A

图7. 李闯创小组的关键合成策略

Figure 7. Li’s key synthetic strategy

图式10. Diels-Alder反应构建ABC环系

Scheme 10. Construction of ABC ring system via Diels-Alder reaction

图8. Isobe小组的关键合成策略

Figure 8. Isobe's key synthetic strategy

图式11. 钴介导的Hosomi-Sakurai类型的环化反应

Scheme 11. Cobalt-mediated Hosomi-Sakurai type cyclization

图式12. SmI2介导的4-exo-trig分子内环化反应

Scheme 12. SmI2-mediated 4-exo-trig intramolecular cyclization

图式13. Adachi和Nishikawa小组关于DEF环系的合成

Scheme 13. Adachi and Nishikawa’s synthesis of DEF ringsystem

图9. 李卫东小组和邱发洋小组的关键合成策略

Figure 9. Li and Qiu’s key synthetic strategy

图式14. 李卫东小组与邱发洋小组关于DEF环系的合成

Scheme 14. Li and Qiu’s synthesis of DEF ring system

图式15. 李卫东小组与邱发洋小组完成DEFG环系的合成

Scheme 15. Li and Qiu’s synthesis of DEFG ring system

图式16. Solanoeclepin A合成研究的小结

Scheme 16. Schematic summary of the synthetic studies towards solanoeclepin A

参考文献 12

[1]	(a) Tan, Q. G.; Luo, X. D. Chem. Rev. 2001, 111, 7437.
	(b) Xiao, W. L.; Li, R. T.; Huang, S. X.; Pu, J. X.; Sun, H. D. Nat. Prod. Rep. 2008, 25, 871.
	(c) Li, R. T.; Zhao, Q. S.; Li, S. H.; Han, Q. B.; Sun, H. D.; Lu, Y.; Zhang, L. L.; Zheng, Q. T. Org. Lett. 2003, 5, 1023.
[2]	(a) Xiao, Q.; Ren, W. W.; Chen, Z. X.; Sun, T. W.; Li, Y.; Ye, Q. D.; Gong, J. X.; Meng, F. K.; You, L.; Liu, Y. F.; Zhao, M. Z.; Xu, L. M.; Shan, Z. H.; Tang, Y. F.; Chen, J. H.; Yang, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7373.
	(b) You, L.; Liang, X. T.; Xu, L. M.; Wang, Y. F.; Zhang, J. J.; Su, Q.; Li, Y. H.; Zhang, B.; Yang, S. L.; Chen, J. H.; Yang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10120.
	(c) Li, J.; Yang, P.; Yao, M.; Deng, J.; Li, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16477.
	(d) Kleinnijenhuis, R. A.; Timmer, B. J. J.; Lutteke, G.; Smits, J. M. M.; de Gelder, R.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 10683.
	(e) Wang, L.; Wang, H. T.; Li, Y. H.; Tang, P. P. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 5732.
	(f) Goh, S. S.; Chaubet, G.; Gockel, B.; Cordonnier, M. A.; Baars, H.; Phillips, A. W.; Anderson, E. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 12618.
[3]	(a) Mulder, J. G.; Diepenhorst, P.; Brügge mann-Rotgans, I. E. M. WO 93020083, 1993 [Chem. Abstr. 1993, 118, 185844z].
	(b) Schenk, H.; Driessen, R. A. J.; de Gelder, R.; Goubitz, K.; Nieboer, H.; Brüggemann Rotgans, I. E. M.; Diepenhorst, P. Croat. Chem. Acta 1999, 72, 593.
	(c) Fukuzawa, A.; Furusaki, A.; Ikura, M.; Masamune, T. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1985, 222.
	(d) Murai, A.; Tanimoto, N.; Sakamoto, N.; Masamune, T. J. Am. Chem. Soc. 1988, 10, 1985.
	(e) Mori, K.; Watanabe, H. Pure Appl. Chem. 1989, 61, 543.
	(f) Corey, E. J.; Houpis, I. N. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8997.
	(g) Corey, E. J.; Hong, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3149.
[4]	(a) Blaauw, R. H.; Brière, J.-F.; de Jong, R.; Benningshof, J. C. J.; van Ginkel, A. E.; Rutjes, F. P. J. T.; Fraanje, J.; Goubitz, K.; Schenk, H.; Hiemstra, H. Chem. Commun. 2000,1463.
	(b) Benningshof, J. C. J.; Blaauw, R. H.; van Ginkel, A. E. J. H; Rutjes, F. P. J. T.; Fraanje, J.; Goubitz, K.; Schenk, H.; Hiemstra, H. Chem. Commun. 2000, 1465.
	(c) Blaauw, R. H.; Brière, J. F.; de Jong, R.; Benningshof, J. C. J.; van Ginkel, A. E.; Fraanje, J.; Goubitz, K.; Schenk, H.; Rutjes, F. P. J. T.; Hiemstra, H. J. Org. Chem. 2001, 66. 233.
	(d) Brière, J.-F.; Blaauw, R. H.; Benningshof, J. C. J.; van Ginkel, A. E.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Eur. J. Org. Chem. 2001, 2371.
	(e) B laauw, R. H.; Benningshof, J. C. J.; van Ginkel, A. E.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Chem. Soc., Perkin Trans. 2001, 2250.
	(f) Benningshof, J. C. J.; Blaauw, R. H.; van Ginkel, A. E.; van Maarseveen, J. H.; Rutjes, F. P. J. T.; Hiemstra, H. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 2002, 1693.
	(g) Benningshof, J. C. J.; IJsselstijn, M.; Wallner, S. R.; Koster, A. L.; Blaauw, R. H.; van Ginkel, A. E.; Brière, J.-F.; van Maarseveen, J. H.; Rutjes, F. P. J. T.; Hiemstra, H. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 1701.
	(h) Hue, B. T. B.; Dijkink, J.; Kuiper, S.; Larson, K. K.; Guziec, Jr. F. S.; Goubitz, K.; Fraanje, J.; Schenk, H.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Org. Biomol. Chem. 2003, 1. 4364.
	(i) Hue, B. T. B.; Dijkink, J.; Kuiper, S.; van Schaik, S.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Eur. J. Org. Chem. 2006, 127.
	(j) Lutteke, G.; Kleinnijenhuis, R. A.; Jacobs, I.; Wrigstedt, P. J.; Correia, A. C. A.; Nieuwenhuizen, R.; Hue, B. T. B.; Goubitz, K.; Peschar, R.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Eur. J. Org. Chem. 2011, 3146.
	(k) Kleinnijenhuis, R. A.; Timmer, B. J. J.; Lutteke, G.; Smits, J. M. M.; de Gelder, R.; van Maarseveen, J. H.; Hiemstra, H. Chem.-Eur. J. 2016, 22. 1266.
[5]	(a) Tojo, S.; Isobe, M. Synthesis 2005,1237.
	(b) Adachi, M.; Yamauchi, E.; Komada, T.; Isobe, M. Synlett 2009, 1157.
	(c) Tsao, K. W.; Cheng, C. Y.; Isobe, M. Org. Lett. 2012, 14. 5274.
	(d) Chuang, H. Y.; Isobe, M. Org. Lett. 2014, 16. 4166.
	(e) Lin, Y. T.; Lin, F. Y.; Isobe, M. Org. Lett. 2014, 16. 5948.
	(f) Chuang, H. Y.; Isobe, M. TetrahedronOrg. Lett. 2017, 73. 2705.
	(g) Chuang, H. Y.; Isobe, M. J. Org. Chem. 2017, 82. 2045.
[6]	(a) Komada, T.; Adachi, M.; Nishikawa, T. Chem. Lett. 2012, 41, 287.
	(b) Adachi, M.; Komada, T.; Nishikawa, T. J. Org. Chem. 2011, 76, 6942.
	(c) Adachi, M.; Torii, M.; Nishikawa, T. Synlett 2015, 26, 965.
[7]	Liu, G.; Han, J. C.; Li, C. C. Tetrahedron 2017, 73, 3629. doi: 10.1016/j.tet.2017.03.090
[8]	Sun, M.; Li, W. D Qiu, F. Y .; Org. Lett. 2019, 21, 644.
[9]	Tanino, K.; Takahashi, M.; Tomata, Y.; Tokura, H.; Uehara, T.; Miyashita, M. Nat. Chem. 2011, 3, 484.
[10]	(a) Chang, J. B.; Reiner, J.; Xie, J. X. Chem. Rev. 2005, 105, 4581.
	(b) Kuo, Y. H.; Kuo, L. Y.; Chen, C. F. J. Org. Chem. 1997, 62, 3242.
[11]	(a) Chen, D. F.; Zhang, S. X.; Wang, H. K.; Zhang, S. Y.; Sun, Q. Z.; Cosentino, M.; Lee, K. H. J. Nat. Prod. 1999, 62, 94.
	(b) Sun, H. D.; Qiu, S. X.; Lin, L. Z.; Wang, Z. Y.; Lin, Z. W.; Pengsuparp, T.; Pezzuto, J. M.; Fong, H. H. S.; Cordell, C. A.; Farnsworth, N. R. J. Nat. Prod. 1996, 59, 525.
[12]	(a) Mordue, A. J.; Blackwell, A. J. Insect Physiol. 1993, 39, 903.
	(b) Simmonds, M. S. J.; Blaney, W. M. Entomol. Exp. Appl. 1996, 80, 23.
	(c) Karnavar, G. K. Proc.-Indian Acad. Sci., Anim. Sci. 1987, 96, 341.

[1]	丁卫忠, 张炳文, 薛彦青, 林雨琦, 汤志军, 王婧, 杨文超, 王晓峰, 刘文. 禾谷镰刀菌中一个新的聚酮类化合物[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3319-3322.
[2]	吴秀蓉, 肖朝江, 沈怡, 汤红霞, 朱俊逸, 姜北. 植物来源抗疟倍半萜类天然产物研究(1972~2022)[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2764-2789.
[3]	刘兴周, 于明加, 梁建华. 原小檗碱骨架的合成及其抗炎活性研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1325-1340.
[4]	张怀远, 许诺, 唐蓉萍, 石星丽. 手性高价碘试剂诱导的不对称去芳构化反应研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(11): 3784-3805.
[5]	胡晶平, 陈文清, 蒋宇旸, 徐晶. Daphnezomines A和B的四环核心骨架合成[J]. 有机化学, 2023, 43(1): 171-177.
[6]	孔祥凯, 张逸鹏, 党菱婧, 陈文, 张洪彬. 吲哚生物碱Vindoline与Vindorosine的合成研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(9): 2728-2744.
[7]	姚良才, 桂敬汉. 自由基多烯环化反应在天然产物全合成中的应用[J]. 有机化学, 2022, 42(9): 2703-2714.
[8]	高冉, 田伟生. 苦楝甾醇及2α,3α,20R-三羟基孕甾-16β-甲基丙烯酸酯的合成[J]. 有机化学, 2022, 42(8): 2521-2526.
[9]	石发胜, 王圣文, 徐欢, 路星星, 杨新玲, 孙腾达, 王长凯, 张晓鸣, 杨青, 凌云. 新型缩氨基硫脲类化合物的设计、合成及杀菌活性研究[J]. 有机化学, 2022, 42(7): 2106-2116.
[10]	颜雅倩, 王浩鑫, 李瑶瑶. 新多环特特拉姆酸大环内酰胺3-Hydroxycombamide I的发现[J]. 有机化学, 2022, 42(5): 1557-1561.
[11]	罗洁, 颜雅倩, 王浩鑫, 李瑶瑶. 新多环大环内酰胺Clifednamide K的发现[J]. 有机化学, 2022, 42(4): 1224-1228.
[12]	徐萌萌, 蔡泉. 2-吡喃酮的催化不对称Diels-Alder反应研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(3): 698-713.
[13]	马文静, 朱礼志, 章梦珣, 李志成. ent-Kaurene全碳骨架中AB环系的不对称合成[J]. 有机化学, 2022, 42(2): 580-589.
[14]	陈伟, 刘强. 烯醇类化合物氧化偶联反应研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(9): 3414-3430.
[15]	李泉城, 姜岚, 白瑞, 韩永康, 李争宁. 3-取代苯酞的合成研究进展[J]. 有机化学, 2021, 41(9): 3390-3399.