α-烯基-γ-内酯的合成进展

doi:10.6023/cjoc202601016

摘要/Abstract

α-烯基-γ-内酯骨架由于具有多种生物活性,是许多天然产物和活性药物中核心的结构单元。在过去几年中,α-烯基-γ-内酯的研究取得显著进展,研究者们利用新型合成技术,发展出高效且选择性强的催化方法,这些方法能够在相对温和的条件下进行合成。然而,近十年的文献中尚未出现该领域的全面综述。本综述介绍了典型的含有α-烯基-γ-内酯的天然和非天然生物活性分子,并重点综述了α-烯基-γ-内酯衍生物的最新合成进展。希望本综述能够激发更多的α-烯基-γ-内酯合成新策略,并促进其在药物研发中的应用。

关键词: α-烯基-γ-内酯1, 天然产物2, 合成3, 自由基极性交叉环化4, 生物活性5

α-Alkylidene-γ-lactone skeletons, which possess multiple biological properties, are core structural motifs found in numerous natural products and active pharmaceuticals. Over the past several years, signiﬁcant progress has been made in the development of efﬁcient and selective catalytic methods for the synthesis of α-alkylidene-γ-lactones under relatively mild conditions with new synthetic technologies. However, a comprehensive summary of this field has yet to be established in the literature of the past decade. This review introduces typical α-alkylidene-γ-lactone-containing natural and unnatural bioactive molecules, as well as highlights the recent advancements in the preparation of α-alkylidene-γ-lactone derivatives. It is hoped that this overview will inspire the development of novel strategies for accessing diverse α-alkylidene-γ-lactones and facilitate their applications in drug discovery.

Key words: α-alkylidene-γ-lactones 1, natural products 2, synthesis 3, radical-polar crossover cyclization 4, bioactivity 5

引用此文

韩昕冉, 霍恒宇, 宋学攀, 舒超. α-烯基-γ-内酯的合成进展[J]. 有机化学, doi: 10.6023/cjoc202601016.

Xinran Han, Hengyu Huo, Xuepan Song, Chao Shu. Recent Advances for the Synthesis of α-Alkylidene-γ-Lactones[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, doi: 10.6023/cjoc202601016.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

[1] (a) Hoffmann H. M. R.; Rabe J. Angew. Chem.1985, 97, 96.(b) Hoffmann H. M. R.; Rabe, J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.1985, 24, 94.(c) Kitson, R. R. A.; Millemaggi, A.; Taylor, R. J. K. Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9426. (d) Sarma, J. C.; Sharma, R. P. Heterocycles 1986, 24, 441. (e) Petragnani, N.; Ferraz, H. M. C.; Silva, G. V. J. Synthesis 1986, 3, 157. (f) Elford, T. G.; Hall, D. G. Synthesis 2010, 6, 893.
[2] Zhangabylov N. S.; Dederer L. Y.; Gorbacheva L. B.; Vasil'eva S. V.; Terekhov A. S.; Adekenov, S. M. Pharm. Chem. J.2004, 38, 651.
[3] Clark E.P.J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1982.
[4] Drogosz J.; Janecka A. Current Drug Targets2018, 19, 444.
[5] (a)Kwok B. H. B.; Koh B.; Ndubuisi M. I.; Elofsson M.; Crews C. M. Chem. Biol.2001, 8, 759.(b)Hwang D.-R.; Wu Y.-S.; Chang C.-W.; Lien T.-W.; Chen W.-C.; Tan U.-K.; Hsu J. T. A.; Hsieh H.-P. Bioorg. Med. Chem.2006, 14, 83.
[6] Konaklieva M. I.; Plotkin, B. J. Mini-Rev. Med. Chem.2005, 5, 73.
[7] (a) Kennedy J. W. J.; Hall, D. G. J. Am. Chem. Soc.2002, 124, 898.(b) Ding H.; Zhang C.; Wu X.; Yang C.; Zhang X.; Ding J.; Xie, Y. Bioorg. Med. Chem. Lett.2005, 15, 4799.(c) Yong, X.; Li, D.; Zhang, Z.; Zhang, X. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7601.
[8] (a) Shi, B.; Li, X.; Zhu, Z.; Li, Z.; Zhao, Y.; Wang, M.; Zeng, J.; Shu, C.CCS Chem. 2025, 7, 2987.(b) Zhang Y.; Xu H.; Huang L.; Zhu Z.; Li Z.; Duan J.; Shu, C. ACS Catal. 2025, 15, 13145. (c) Zhang Y.; Zhou P.; Ma X.; Yang X.; Fang X.; Wang Y.; Shu, C. Sci. China Chem.2025, 68, 622.(d) Zhao, Y.; Zhu, Z.; Li, L.; Shi, B.; Li, Z.; Huang, Y.; Jiang, L.; Shu, C. Chin. Chem. Lett. 2025, 36, 110900.(e) Xuan, C.; Zhu, Z.; Li, Z.; Shu, C. Adv. Agrochem 2025, 4, 13. (f) Zhu, Z.; Zhang, Y.; Li, Z.; Shu, C. Chem Catal. 2024, 4, 100945. (g) Li, H.; Zhang, Y.; Zou, X.; Yang, X.; Zhou, P.; Ma, X.; Lu, S.; Sun, Q.; Shu, C. ACS Catal. 2024, 14, 3664.
[9] (a) Lonergan G.; Routsi E.; Georgiadis T.; Agelis G.; Hondrelis J.; Matsoukas J.; Larsen L. K.; Caplan, F. R. J. Nat. Prod.1992, 55, 225.(b) Zimmermann S.; Thomi S.; Kaiser M.; Hamburger M.; Adams M. Sci. Pharm.2012, 80, 205.(c) Móricz, Á. M.; Krüzselyi, D.; Alberti, Á.; Darcsi, A.; Horváth, G.; Csontos, P.; Béni, S.; Ott, P. G. J. Chromatogr. A 2017, 1524, 266.
[10] Fuentes-Figueroa M.; Tlapale-Lara N.; Hernández-Carlos B.; Joseph-Nathan P.; Burgueño-Tapia, E. Nat. Prod. Res.2022, 36, 2254.
[11] Zhu L.; Liu X. Q.; Lin Y. L.; Wang W. L.; Luo J. G.; Kong, L. Y. J. Nat. Prod.2020, 83, 3230.
[12] Zhang J. P.; Wang G. W.; Tian X. H.; Yang Y. X.; Liu Q. X.; Chen, L. P, Li, H. L.; Zhang, W. D. J. Ethnopharmacol.2015, 163, 173.
[13] Yang H.; Qiao X.; Li F.; Ma H.; Xie L.; Xu X. Tetrahedron Lett.2009, 50, 1110.
[14] Adekenov S. M.; Shaimerdenova Z. R.; Adekenova K. S.; Kishkentayeva A. S. Fitoterapia2022, 158, 105154.
[15] (a) Perveen S.; Alqahtani J.; Orfali R.; Aati H. Y.; Al-Taweel A. M.; Ibrahim T. A.; Khan A.; Yusufoglu H. S.; Abdel-Kader M. S.; Taglialatela-Scafati O. Molecules2020, 25, 1730.(b) Lee H.; Jang H.; Myung H.; Rivera A.; Averette A. F.; Heitman J.; Park J.; Kim D.; Kim H.; Hong, J. ACS Cent. Sci.2025, 11, 1103.
[16] Liang H. X.; Bao F. K.; Dong X. P.; Zhu H. J.; Lu X. J.; Shi M.; Lu Q.; Cheng, Y. X. Chem. Biodivers.2007, 4, 2810.
[17] Bai J.; Piao X.; Wang Y.; Cheng X.; Feng M.; Wang Y.; Fu R.; Zhao J.; Yu S.; Li Z.; Wang L.; Huang J.; Wang J. Phytochemistry2023, 211, 113712.
[18] (a) Adekenov S. M.; Mukhametzhanov M. N.; Kagarlitskii A. D.; Kupriyanov, A. N. Chem. Nat. Compd.1982, 18, 623.(b) Lone S. H.; Bhat K. A.; Khuroo, M. A. Chem.-Biol. Interact.2015, 240, 180.
[19] (a) Romo J.; de Vivar A. R.; Vélez A.; Urbina, E. Can. J. Chem.1968, 46, 1535.(b) Aponte J. C.; Yang H.; Vaisberg A. J.; Castillo D.; Málaga E.; Verástegui M.; Casson L. K.; Stivers N.; Bates P. J.; Rojas R.; Fernandez I.; Lewis W. H.; Sarasara C.; Sauvain M.; Gilman R. H.; Hammond, G. B. Planta Med.2010, 76, 705.
[20] Domínguez E.; Romo J. Tetrahedron1963, 19, 1415.
[21] Bujnicki T.; Wilczek C.; Schomburg C.; Feldmann F.; Schlenke P.; Müller-Tidow C.; Schmidt T. J.; Klempnauer K.-H. Leukemia2012, 26, 615.
[22] Das B.; Mahender G.; Rao Y. K.; Ramesh C.; Venkateswarlu K.; Ravikumar K.; Geethangili M.; Tzeng, Y.-M. Helv. Chim. Acta2006, 89, 285.
[23] Beer M. F.; Bivona A. E.; Sánchez Alberti A.; Cerny N.; Reta G. F.; Martín V. S.; Padrón J. M.; Malchiodi E. L.; Sülsen V. P.; Donadel O. J. Molecules2019, 24, 1113.
[24] Li H.; Lan Q.; Li H.-X.; Liang D.; Zhang G.-J. Phytochemistry2024, 219, 113973.
[25] Ćirić A.; Karioti A.; Koukoulitsa C.; Soković M.; Skaltsa H. Chem. Biodivers.2012, 9, 2843.
[26] Rosselli S.; Bruno M.; Raimondo M. F.; Spadaro V.; Varol M.; Koparal A. T.; Maggio A. Molecules2012, 17, 8186.
[27] Bohlmann F.; Mahanta P. K.; Jakupovic J.; Rastogi R. C.; Natu A. A. Phytochemistry1978, 17, 1165.
[28] Wang C.-M.; Jia Z.-J.; Zheng R.-L. Planta Med. 2007, 73, 180.
[29] Kim D. K.; Shim C. K.; Bae D.-W.; Kawk Y. S.; Yang M.-S.; Kim, H. K. Plant Pathol. J.2002, 18, 288.
[30] Marco J. A.; Sanz-Cervera J. F.; Corral J.; Carda M.; Jakupovic J. Phytochemistry1993, 34, 1569.
[31] Saxena V. K.; Mondal S. K. Phytochemistry1994, 35, 1080.
[32] Minato H.; Nosaka S.; Horibe I.J. Chem. Soc. 1964, 5503.
[33] Feng J. T.; Zhu M. J.; Yu P. R.; Li Y. P.; Han J. H.; Shao H. J.; Ding H. X.; Zhang, X. Acta Agric. Boreali-occidentalis Sinica2002, 30, 129.
[34] Rodrigues I. G.; Miguel M. G.; Mnif W. Molecules2019, 24, 781.
[35] Uchio Y.; Eguchi S.; Kuramoto J.; Nakayama M.; Hase T. Tetrahedron Lett.1985, 26, 4487.
[36] Huang H.-C.; Ahmed A. F.; Su J.-H.; Chao C.-H.; Wu Y.-C.; Chiang M. Y.; Sheu, J.-H. J. Nat. Prod.2006, 69, 1554.
[37] Tschesche R.; Kämmerer F.-J.; Wulff G.; Schönbeck F. Tetrahedron Lett.1968, 6, 701.
[38] Kim C.-S.; Hara T.; Datta P. K.; Itoh E.; Horiike, M. Biosci. Biotechnol. Biochem,1998, 62, 1546.
[39] Shigetomi K.; Shoji K.; Mitsuhashi S.; Ubukata M. Phytochemistry2010, 71, 312.
[40] (a) Takizawa S.; Nguyen T. M.-N.; Grossmann A.; Enders D.; Sasai, H. Angew. Chem. Int. Ed.2012, 51, 5423.(b) Takizawa S.; Nguyen T. M.-N.; Grossmann A.; Suzuki M.; Enders D.; Sasai H. Tetrahedron2013, 69, 1202.
[41] Su X.; Zhou W.; Li Y.; Zhang, J. Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 6874.
[42] (a) Murata Y.; Takahashi M.; Yagishita F.; Sakamoto M.; Sengoku T.; Yoda H. Org. Lett.2013, 15, 6182.(b) Takahashi M.; Murata Y.; Yagishita F.; Sakamoto M.; Sengoku T.; Yoda, H. Chem. Eur. J.2014, 20, 11091.
[43] (a) Ball-Jones N. R.; Badillo J. J.; Franz, A. K. Org. Biomol. Chem.2012, 10, 5165.(b) MacDonald J. P.; Badillo J. J.; Arevalo G. E.; Silva-García A.; Franz, A. K. ACS Comb. Sci.2012, 14, 285.(c) Gutierrez, E. G.; Wong, C. J.; Sahin, A. H.; Franz, A. K. Org. Lett. 2011, 13, 5754.(d) Badillo, J. J.; Silva-García, A.; Shupe, B. H.; Fettinger, J. C.; Franz, A. K.; Tetrahedron Lett. 2011, 52, 5550. (e) Hanhan, N. V.; Sahin, A. H.; Chang, T. W.; Fettinger, J. C.; Franz, A. K. An-gew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 744.
[44] (a) Hanhan, N. V.; Tang, Y. C.; Tran, N. T.; Franz, A. K.; Org. Lett. 2012, 14, 2218.(b) Hanhan N. V.; Ball-Jones N. R.; Tran N. T.; Franz, A K. Angew. Chem.2012, 124, 1013; Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 989.
[45] (a) Shupe, B. H.; Allen, E. E.; MacDonald, J. P.; Wilson, S. O.; Franz, A. K.Org. Lett.2013, 15, 3218.(b) Badillo J. J.; Arevalo G. E.; Fettinger J. C.; Franz, A. K. Org. Lett.2011, 13, 418.
[46] Franz A. K.; Dreyfuss P. D.; Schreiber, S. L. J. Am. Chem. Soc.2007, 129, 1020.
[47] Rana S.; Natarajan, A. Org. Biomol. Chem.2013, 11, 244.
[48] Rana S.; Blowers E. C.; Tebbe C.; Contreras J. I.; Radhakrishnan P.; Kizhake S.; Zhou T.; Rajule R. N.; Arnst J. L.; Munkarah A. R.; Rattan R.; Natarajan, A. J. Med. Chem.2016, 59, 5121.
[49] Yang Z.; Huang D.; Wen L.; Wang J.; Wang K.; Hu, Y. Chin. J. Org. Chem.2018, 38, 1725.
[50] Lloyd M. G.; D’Acunto M.; Taylor R. J. K.; Unsworth W. P. Tetrahedron2015, 71, 7107.
[51] Shie J.-Y.; Zhu J.-L. Tetrahedron2016, 72, 1590.
[52] Sandridge M. J.; McLarney B. D.; Williams C. W.; France, S. J. Org. Chem.2017, 82, 10883.
[53] Wu Y.-L.; Wang D.-W.; Guo E.-H.; Song S.; Feng J.-T.; Zhang, X. Broorg. Med. Chem. Lett.2017, 27, 1284.
[54] Li L.; Yang D.; Li H.; Chen G.; Lei P.; Gao Y.; Feng, J. J. Agric. Food Chem.2023, 71, 11008.
[55] Park B. R.; Kim S. H.; Kim Y. M.; Kim, J. N. Tetrahedron Lett.2011, 52, 1700.
[56] Zhang Z.; Wu W.; Liao J.; Li J.; Jiang, H. Chem. Eur. J.2015, 21, 6708.
[57] Li J.; Zhang Z.; Li C.; Luo W.; Yang S.Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 2199.
[58] Ann J.; Czikora A.; Saini A. S.; Zhou X.; Mitchell G. A.; Lewin N. E.; Peach M. L.; Blumberg P. M.; Lee, J. J. Med. Chem.2018, 61, 6261.
[59] Zhang H.; Zhang G.-M.; He S.; Shi Z.-C.; Zhang X.-M.; Wang J.-Y. Org. Lett.2020, 22, 8337.
[60] Ouyang X.; Liu X.; Zhu Z.; Jia Y.; Shu C. Org. Lett.2025, 27, 13552.
[61] Yang T.-Y.; Cui J.; Yang M.-Y.; Nie J.J.; Yu X.-T.; Mou X.-Q.; Bai M.; Chen Y. Z.; Cui B.-D. Org. Lett.2025, 27, 11294.