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Angew. Chem. :化学酶法合成Cylindrocyclophanes A和F、Merocyclophanes A和D2023-11-26
从蓝藻中分离得到的[7.7]对环芳烷类天然产物具有独特的化学结构和多种生物活性,吸引了合成化学家们的广泛关注。迄今为止,该类天然产物中仅有cylindrocyclophanes A和F的化学全合成被报道,合成路线较为冗长。因此,开发简洁、高效的合成路线以实现该类天然产物及其类似物的高效合成,对构效关系研究和活性优化具有重要意义。

Cylindrocyclophane F的完整生物合成途径于2017年被哈佛大学的Balskus课题组解析。在此过程中,Balskus课题组首次鉴定了以卤代烷为底物的傅克烷基化酶CylK。2022年,北京大学深圳研究生院项征课题组、Balskus和Boal团队分别报道了CylK的结构和催化机制研究。在前期研究基础上,项征课题组发展了一条简洁、高效的化学酶法合成路线,实现了cylindrocyclophanes A和F的高效合成、以及merocyclophanes A和D的首次合成。

 

 

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作者首先通过Evans手性辅基、Brown不对称烯丙基化反应等经典不对称合成方法,以及近年来发展的钴催化的烯烃不对称硼氢化反应和硼锂化学等方法快速制备了烷基溴化物和烷基硼烷两种关键中间体。随后,对钯或镍催化的烷基-烷基Suzuki偶联反应的条件进行了筛选,以较高产率获得4种偶联产物,脱保护后得到相应的氯化物单体。最后,通过CylK催化的分子间和分子内傅克烷基化反应实现了氯化物单体的二聚环化,完成了cylindrocyclophanes A和F、merocyclophanes A和D的高效、高选择性合成。该路线最长线性步骤为6~8步,总产率为20~45%。这项工作将酶催化的碳碳键形成反应与现代有机合成方法学相结合,是天然产物化学酶法合成的又一成功案例。

文信息

Chemoenzymatic Synthesis of Cylindrocyclophanes A and F and Merocyclophanes A and D

Kai-Yue Chen, Hua-Qi Wang, Ye Yuan, Shu-Bin Mou, Prof. Dr. Zheng Xiang

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202307602