Li Xiaojun , Zhang Wanbin , Gao Shuanhu . Total Synthesis of Complex Natural Products: Combination of Chemical Synthesis and Biosynthesis Strategies[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2018 , 38(9) : 2185 -2198 . DOI: 10.6023/cjoc201806019

[1] Newman, D. J.; Cragg, G. M. J. Nat. Prod. 2016, 79, 629.
[2] Wöhler, F.; Ueber K. B.; Des, H. Ann. Phys. 1828, 88, 253.
[3] (a) Nicolaou, K. C.; Vourloumis, D.; Winssinger, N.; Baran, P. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 44.
(b) Nicolaou, K. C. J. Org. Chem. 2009, 74, 951.
(c) Hoffmann, R. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 123.
(d) Keasling, J. D.; Mendoza, A.; Baran, P. S. Nature 2012, 492, 188.
[4] (a) Aicher, T. D.; Buszek, K. R.; Fang, F. G.; Forsyth, C. J.; Jung, S. H.; Kishi, Y.; Matelich, M. C.; Scola, P. M.; Spero, D. M.; Yoon, S. K. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 3162.
(b) Duan, J. J.-W.; Kishi, Y. Tetrahedron Lett. 1993, 34, 7541.
(c) Stamos, D. P.; Kishi, Y. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 8643.
(d) Stamos, D. P.; Sean, S. C.; Kishi, Y. J. Org. Chem. 1997, 62, 7552.
(e) Namba, K.; Kishi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15382.
(f) Dong, C.-G.; Henderson, J. A.; Kaburagi, Y.; Sasaki, T.; Kim, D.-S.; Kim, J. T.; Urabe, D.; Guo, H.; Kishi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15642.
(g) Yang, Y.-R.; Kim, D.-S.; Kishi, Y. Org. Lett. 2009, 20, 4516.
(h) Liu, L.; Henderson, J. A.; Yamamoto, A.; Bremond, P.; Kishi, Y. Org. Lett. 2012, 14, 2262.
(i) Shan, M.; Kishi, Y. Org. Lett. 2012, 14, 660.
(j) Lee, J. H.; Li, Z.; Osawa, A.; Kishi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16248.
[5] (a) Kingston, D. G. Phytochemistry 2007, 68, 1844.
(b) Wani, M. C.; Taylor, H. L.; Wall, M. E.; Coggon, P.; McPhail, A. T. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 2325.
[6] Ajikumar, P. K.; Xiao, W.-H.; Tyo, K. E. J.; Wang, Y.; Simeon, F.; Leonard, E.; Mucha, O.; Phon, T. H.; Pfeifer, B.; Stephanopoulo, G. Science 2010, 330, 70.
[7] (a) World Health Organization 18th WHO Essential Medicines List, Geneva, Switzerland, 2013.
(b) Seya, M. J.; Gelders, S. F.; Achara, O. U.; Milani, B.; Scholten, W. K. J. Pain Palliat. Care Pharmacother. 2011, 25, 6.
(c) International Narcotics Control Board (INCB) Narcotic Drugs:Estimated World Requirements for 2015——Statistics for 2013, New York, 2014.
[8] Galanie, S.; Thodey, K.; Trenchard, I. J.; Interrante, M. F.; Smolke, C. D. Science 2015, 349, 1095.
[9] Klayman, D. L. Science 1985, 228, 104.
[10] Davies, E. E. Ann. Trop. Med. Parasitol. 1975, 69, 147-154.
[11] Theakston, R. D. G. Life Sci. 1969, 8, 521-529.
[12] Liu, C. C.; Wang, Y. C.; Ouyang, F. Prog. Chem. 1999, 11, 41(in Chinese). (刘春朝, 王玉春, 欧阳藩, 化学进展, 1999, 11, 41.)
[13] (a) Research Group of Artemisinin Structure Chin. Sci. Bull. 1977, 22, 142(in Chinese). (青蒿素结构研究协作组, 科学通报, 1977, 22, 142.)
(b) Liu, J. M.; Ni, M. Y.; Fan, J. F.; Tu, Y. Y.; Wu, Z. H.; Wu, Y. L.; Zhou, W. S. Acta Chim. Sinica 1979, 37, 129(in Chinese). (刘静明, 倪幕云, 樊菊芬, 屠呦呦, 吴照华, 吴毓林, 周维善, 化学学报, 1979, 37, 129.)
(c) Research Group of Artemisinin Structure Chin. Pharm. Bull. 1979, 14, 49(in Chinese). (青蒿素结构研究协作组, 药学通报, 1979, 14, 49.)
[14] (a) Schmid, G.; Hofheinz, W. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 624.
(b) Yadav, J. S.; Babu, R. S.; Sabitha, G. Tetrahedron Lett. 2003, 44, 387.
(c) Yadav, J. S.; Thirupathaiah, B.; Srihari, P. Tetrahedron 2010, 66, 2005.
(d) Zhu, C.; Cook, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13577.
[15] (a) Xu, X. X.; Zhu, J.; Huang, D. Z.; Zhou, W. S. Acta Chim. Sinica 1983, 41, 574(in Chinese). (许杏祥, 朱杰, 黄大中, 周维善, 化学学报, 1983, 41, 574.)
(b) Xu, X. X.; Zhu, J.; Huang, D. Z.; Zhou, W. S. Acta Chim. Sinica 1984, 42, 940(in Chinese). (许杏祥, 朱杰, 黄大中, 周维善, 化学学报, 1984, 42, 940.)
(c) Xu, X. X.; Zhu, J.; Huang, D. Z.; Zhou, W. S. Tetrahedron 1986, 42, 819.
(d) Zhou, W. S.; Xu, X. X. Acc. Chem. Res. 1994, 27, 211.
(e) Ye, B.; Wu, Y. L. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 10, 726.
(f) Hao, H. D.; Li, Y.; Han, W. B.; Wu, Y. K. Org. Lett. 2011, 13, 4212.
(g) Chen, H. J.; Han, W. B.; Hao, H. D.; Wu, Y. K. Tetrahedron 2013, 69, 1112.
[16] (a) Wang, Z. L.; Yang, L. Y.; Yang, X. W.; Zhang, X. H. Synth. Commun. 2014, 44, 1987.
(b) Fu, Y. H.; Zheng, J.; Luo, S. Q.; Hou, Q. W.; Wang, G. C.; Zhan, M. Z. Chin. Pharm. J. 2014, 49, 795(in Chinese). (付彦辉, 钟俊, 罗素琴, 侯庆伟, 王国成, 战明哲, 中国药学杂志, 2014, 49, 795.)
(c) Corsello, M. A.; Garg, N. K. Nat. Prod. Rep. 2015, 32, 359.
[17] Liu, D.; Zhang, W. Chin. Sci. Bull. 2017, 62, 1997(in Chinese). (刘德龙, 张万斌, 科学通报, 2017, 62, 1997.)
[18] (a) Wang, Y.; Xia, Z. Q.; Zhou, F. Y. Acta Chim. Sinica 1988, 46, 1152(in Chinese). (汪猷, 夏志强, 周凤仪, 化学学报, 1988, 46, 1152.)
(b) Wallaart, T. E.; Pras, N.; Quax, W. J. J. Nat. Prod. 1999, 62, 1161.
(c) Chappell, J.; Wolf, F.; Proulx, J. Plant Physiol. 1995, 109, 1337.
[19] (a) Martin, V. J. J.; Pitera, D. J.; Withers, S. T.; Newman, J. D.; Keasling, J. D. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 796.
(b) Brown, G. D. Molecules 2010, 15, 7603.
(c) Tsuruta, H.; Paddon, C. J.; Eng, D.; Lenihan, J. R.; Horning, T.; Anthony, L. C.; Regentin, R.; Keasling, J. D.; Renninger, N. S.; Newman, J. D. PLoS One 2009, 4, e4489.
(d) Ro, D.-K.; Paradise, E. M.; Ouellet, M.; Fisher, K. J.; Newman, K. L.; Ndungu, J. M.; Ho, K. A.; Eachus, R. A.; Ham, T. S.; Kirby, J.; Chang, M. C. Y.; Withers, S. T.; Shiba, Y.; Sarpong, R.; Keasling, J. D. Nature 2006, 440, 940.
(e) Westfall, P. J.; Pitera, D. J.; Lenihan, J. R.; Eng, D.; Woolard, F. X.; Regentin, R.; Horning, T.; Tsuruta, H.; Melis, D. J.; Owens, A.; Fickes, S.; Diola, D.; Benjamin, K. R.; Keasling, J. D.; Leavell, M. D.; McPhee, D. J.; Renninger, N. S.; Newman, J. D.; Paddon, C. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, E111.
(f) Bouwmeester, H. J.; Wallaart, T. E.; Janssen, M. H. A.; Loo, B. V.; Jansen, B. J. M.; Posthumus, M. A.; Schmidt, C. O.; De Kraker, J.-W.; König, W. A.; Franssen, M. C. R. Phytochemistry 1999, 52, 843.
(g) Mercke, P.; Bengtsson, M.; Bouwmeester, H. J.; Posthumus, M. A.; Brodelius, P. E. Arch. Biochem. Biophys. 2000, 381, 173.
(h) Teoh, K. H.; Polichuk, D. R.; Reed, D. W.; Covello, P. S. Botany 2009, 87, 635.
(i) Paddon, C. J.; Westfall, P. J.; Pitera, D. J.; Benjamin, K.; Fisher, K.; McPhee, D.; Leavell, M. D.; Tai, A.; Main, A.; Eng, D.; Polichuk, D. R.; Teoh, K. H.; Reed, D. W.; Treynor, T.; Lenihan, J.; Jiang, H.; Fleck, M.; Bajad, S.; Dang, G.; Dengrove, D.; Diola, D.; Dorin, G.; Ellens, K. W.; Fickes, S.; Galazzo, J.; Gaucher, S. P.; Geistlinger, T.; Henry, R.; Hepp, M.; Horning, T.; Iqbal, T.; Kizer, L.; Lieu, B.; Melis, D.; Moss, N.; Regentin, R.; Secrest, S.; Tsuruta, H.; Vazquez, R.; Westblade, L. F.; Xu, L.; Yu, M.; Zhang, Y.; Zhao, L.; Lievense, J.; Covello, P. S.; Keasling, J. D.; Reiling, K. K.; Renninger, N. S.; Newman, J. D. Nature 2013, 496, 528.
[20] (a) Acton, N.; Roth, R. J. J. Nat. Prod. 1989, 52, 1183.
(b) Acton, N.; Roth, R. J. J. Org. Chem. 1992, 57, 3610.
(c) Haynes, R. K.; Vonwiller, S. C. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1990, 451.
(d) Sy, L.-K.; Brown, G. D. Tetrahedron 2002, 58, 897.
[21] (a) Zhang, W.; Liu, D.; Yuan, Q. CN 102718773, 2012.
(b) Li, J.; Shen, J.; Xia, C.; Wang, Y.; Liu, D.; Zhang, W. Org. Lett. 2016, 18, 2122.
[22] (a) Sparks, T. C.; Crouse, G. D.; Durst, G. Pest Manage. Sci. 2001, 57, 896.
(b) Kirst, H. A. J. Antibiot. 2010, 63, 101.
(c) Kirst, H. A.; Michel, K. H.; Martin, J. W.; Creemer, L. C.; Chio, E. H.; Yao, R. C.; Nakatsukasa, W. M.; Boeck, L. D.; Occolowitz, J. L.; Paschal, J. W.; Deeter, J. B.; Jones, N. D.; Thompson, G. D. Tetrahedron Lett. 1991, 32, 4839.
[23] Evans, D. A.; Black, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4497.
[24] (a) Evans, D. A.; Bartroli, J.; Shih, T. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 2127.
(b) Evans, D. A.; Gage, J. R. Org. Synth. 1989, 68, 83.
[25] (a) Hikota, M.; Tone, H.; Horita, K.; Yonemitsu, O. J. Org. Chem. 1990, 55, 7.
(b) Inanaga, J.; Hirata, K.; Saeki, H.; Katsuki, T.; Yamaguchi, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1979, 52, 1989.
[26] (a) Stille, J. K.; Groh, B. L. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 813.
(b) Stille, J. K.; Sweet, M. P. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 3645.
[27] Evans, D. A.; Chapman, K. T.; Bisaha, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1238.
[28] (a) Paquette, L. A.; Gao, Z.; Ni, Z.; Smith, G. F. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2543.
(b) Paquette, L. A.; Collado, I.; Purdie, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2553.
[29] (a) Mukaiyama, T.; Kobayashi, S.; Shoda, S.-I. Chem. Lett. 1984, 907.
(b) Evans, D. A.; Kaldor, S. W.; Jones, T. K.; Clardy, J.; Stout, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7001.
[30] (a) Mergott, D. J.; Frank, S. A.; Roush, W. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 11955.
(b) Winbush, S. M.; Mergott, D. J.; Roush, W. R. J. Org. Chem. 2008, 73, 1818.
[31] (a) Boeckman, R. K. Jr.; Barta, T. E. J. Org. Chem. 1985, 50, 3421.
(b) Roush, W. R.; Kageyama, M. Tetrahedron Lett. 1985, 26, 4327.
(c) Roush, W. R.; Kageyama, M.; Riva, R.; Brown, B. B.; Warmus, J. S.; Moriarty, K. J. J. Org. Chem. 1991, 56, 1192.
[32] (a) Wang, L. C.; Luis, A. L.; Agaplou, K.; Jang, H. Y.; Krische, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2402.
(b) Frank, S. A.; Mergott, D. J.; Roush, W. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2404.
[33] Bai, Y.; Shen, X. Y.; Li, Y.; Dai, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10838.
[34] (a) Wilson, R. M.; Jen, W. S.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11616.
(b) Lambert, T. H.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 426.
[35] (a) Davis, D. C.; Walker, K. L.; Hu, C.; Zare, R. N.; Waymouth, R. M.; Dai, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10693.
(b) Bai, Y.; Davis, D. C.; Dai, M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6519.
(c) Gehrtz, P. H.; Hirschbeck, V.; Ciszek, B.; Fleischer, I. Synthesis 2016, 48, 1573.
(d) Wu, X. F.; Neumann, H.; Beller, M. Chem. Rev. 2013, 113, 1.
(e) Wu, X.-F.; Neumann, H.; Beller, M. Chem. Rev. 2013, 113, 1.
(f) Bai, Y.; Davis, D. C.; Dai, M. J. J. Org. Chem. 2017, 82, 2319.
[36] (a) Li, Y.; Yang, Y.; Yu, B. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 3604.
(b) Yang, Y.; Li, Y.; Yu, B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12076.
(c) Yu, B.; Sun, J.; Yang, X. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1227.
(d) Nie, S.; Li, W.; Yu, B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4157.
[37] Kim, H. J.; Choi, S.-H.; Jeon, B.-S.; Kim, N.; Pongdee, R.; Wu, Q.; Liu, H.-W. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 13553.
[38] Kim, H. J.; Pongdee, R.; Wu, Q.; Hong, L.; Liu, H.-W. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14582.
[39] (a) Kim, H. J.; Ruszczycky, M. W.; Choi, S.-H.; Liu, Y.-N.; Liu, H.-W. Nature 2011, 473, 109.
(b) Kim, H. J.; Ruszczycky, M. W.; Liu, H.-W. Curr. Opin. Chem. Biol. 2012, 16, 124. (a) Oikawa, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2005, 78, 537.
[40] (a) Chen, Y.-L.; Chen, Y.-H.; Lin, Y.-C.; Tsai, K.-C.; Chiu, H.-T. J. Biol. Chem. 2009, 284, 7352.
(b) Kim, H. J.; White-Phillip, J. A.; Ogasawara, Y.; Shin, N.; Isiorho, E. A.; Liu, H.-W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2901.
(c) Isiorho, E. A.; Liu, H.-w.; Keatinge-Clay, A. T. Biochemistry 2012, 51, 1213.
[41] Yang, Y. L.; Lu, C. P.; Chen, M. Y.; Chen, K. Y.; Wu, Y. C.; Wu, S. H. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 6985.
[42] Shionozaki, N.; Yamaguchi, T.; Kitano, H.; Tomizawa, M.; Makino, K.; Uchiro, H. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 5167.
[43] Nicolaou, K.; Shi, L.; Lu, M.; Pattanayak, M. R.; Shah, A. A.; Ioannidou, H. A.; Lamani, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10970.
[44] Li, L.; Yu, P.; Tang, M.-C.; Zou, Y.; Gao, S-S.; Hung, Y.-S.; Zhao, M.; Watanabe, K.; Houk, K. N.; Tang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 15837.
[45] Burmeister, H. R.; Bennet, G. A.; Vesonder, R. F.; Hesseltine, C. W. Antimicrob. Agents Chemother. 1974, 5, 634.
[46] Turos, E.; Audia, J. E.; Danishefsky, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8231.
[47] (a) Burke, L. T.; Dixon, D. J.; Ley, S. V.; Rodríguez, F. Org. Lett. 2000, 2, 3611.
(b) Burke, L. T.; Dixon, D. J.; Ley, S. V.; Rodríguez, F. Org. Biomol. Chem. 2005, 3, 274.
[48] Kumiko, Y. K.; Shindo, M.; Shishido, K. Tetrahedron Lett. 2001, 42, 2517.
[49] Yin, J.; Wang, C.; Kong, L.; Cai, S.; Gao, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7786.
[50] (a) Yin, J.; Kong, L.; Wang, C.; Shi, Y.; Cai, S.; Gao, S. Chem.-Eur. J. 2013, 19, 13040.
(b) Kong, L.; Rao, M.; Ou, J.; Yin, J.; Lu, W.; Liu, M.; Pang, X.; Gao, S. Org. Biomol. Chem. 2014, 12, 7591.
(c) Yin J.; Gao, S. Synlett 2014, 25, 1.
(d) Yin, J.; Kong, L.; Gao, S. Chin. J. Org. Chem. 2013, 33, 259(in Chinese). (尹军, 孔丽丽, 高栓虎, 有机化学, 2013, 33, 259.)
[51] (a) Oikawa, H. Cell Chem. Biol. 2016, 23, 429.
(b) Oikawa, H.; Tokiwano, T. Nat. Prod. Rep. 2004, 21, 321.
(c) Klas, K.; Tsukamoto, S.; Sherman, D. H.; Williams, R. M. J. Org. Chem. 2015, 80, 11672.
(d) Minami, A.; Oikawa, H. J. Antibiot. 2016, 1.
(e) Oikawa, H. Bull. Chem. Soc. 2005, 78, 537.
(f) Jeon, B.-S.; Wang, S.-A.; Ruszczycky, M. W.; Liu, H.-W. Chem. Rev. 2017, 117, 5367.
[52] (a) Wu, Q.; Wu, Z.; Qu, X.; Liu, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17342.
(b) Tian, Z.; Sun, P.; Yan, Y.; Wu, Z.; Zheng, Q.; Zhou, X.; Zhang, H.; Yu, F.; Jia, X.; Chen, D.; Mandi, A.; Kurtan T.; Liu, W. Nat. Chem. Biol. 2015, 11, 259.
(c) Pang, B.; Zhong, G.; Tang, Z.; Liu, W. Methods Enzymol. 2016, 575, 39.
(d) Zheng, Q.; Tian, Z.; Liu, W. Curr. Opin. Chem. Biol. 2016, 31, 95.
(e) Zheng, Q.; Guo, Y.; Yang, L.; Zhao, Z.; Wu, Z.; Zhang, H.; Liu, J.; Cheng, X.; Wu, J.; Yang, H.; Jiang, H.; Pan, L.; Liu, W. Cell Chem. Biol. 2016, 23, 352.
(f) Zheng, Q.; Gong, Y.; Guo, Y.; Zhao, Z.; Wu, Z.; Zhou, Z.; Chen, D.; Pan, L.; Liu, W. Cell Chem. Biol. 2018, 25, 718.
[53] Kato, N.; Nogawa, T.; Hirota, H.; Jang, J. H.; Takahashi, S.; Ahn, J. S.; Osada, H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2015, 460, 210.
[54] Li, X.; Zheng, Q.; Yin, J.; Liu, W.; Gao, S. Chem. Commun. 2017, 53, 4695.