常春藤酮酸的全合成
Time has a wonderful way of weeding out the trivial.
-- Richard Ben Sapir
1974年,Agarwal和Rastogi在红荚蒾中发现了常春藤酮酸[1],这一骨架也衍生出多种糖苷,如β-D-glucopyranosyl ester 和 nipponoside A。
常春藤酮酸是一种具有齐墩果烷母核的五环三萜,理论上讲,常春藤酮酸可以通过常春藤甙元在C-3位点的氧化来实现。在1925年,Jacobs首先报道了常春藤酮酸在C-23甲氧基取代的甲酯[2]。
使用合成中间体8b还可以衍生出多种齐墩果烷骨架的衍生物,包括多种羟基酮和更高度氧化的产物。中间体8b中的五元环内酯是基于保护基策略,为了避免双键在氧化环境的副反应。
以齐墩果酸为原料,在当量的NBS作用下发生阳离子型的卤化内酯化(环化),使用TCCA
(三氯异氰尿酸)氧化羟基形成酮,在大量吡啶存在下与羟胺缩合,得到E-肟,肟的立体选择性取决于空间位阻。第一步的总收率为99%。
乙酸酐与肟作用形成肟酯,接着进行环钯化反应,即对四面体C-H进行活化,超价碘作为助氧化剂,因而只需要催化量的钯。第二步的收率为48%,主要损失在C-H键活化步骤。
碳酸钾和硫酸铜分两步脱去乙酰基保护基和肟保护基[3],最后使用大过量的锌进行逆卤化内酯化[4],两步产率分别为55%和95%;主要损失在于产物8b发生retro- Aldol反应。
该合成的亮点在于C-H键活化,传统的环钯化使用的是当量的钯Ⅳ,而Sanford课题组开发了使用催化量Pd催化剂的C-H活化方法[5]。
除了采用乙酸钯/超价碘氧化剂,将助氧化剂改为臭氧-乙酸锰[6]也能得到与超价碘类似的立体选择性,但是产率相当低。而Schönecker氧化作为钯的替代方法[7],使用铜氧化剂,也没有得到很好的结果。
参考文献
[1] S. K. Agarwal, R. P. Rastogi, Phytochemistry 1974, 13, 666–668.
[2] W. A. Jacobs, J. Biol. Chem. 1925, 63, 631–640.
[3] D. H. R. Barton, P. de Mayo, J. Chem. Soc. (Resumed) 1954, 887.
[4] R. G. Soengas, H. Rodríguez-Solla, A. Díaz-Pardo, R. Acúrcio, C. Concellón, V. del Amo, A. M. S. Silva, Eur. J. Org. Chem. 2015, 2524–2530.
[5] L. V. Desai, K. L. Hull, M. S. Sanford, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9542–9543.
[6] B. V. S. Reddy, L. R. Reddy, E. J. Corey, Org. Lett. 2006, 8, 3391– 3394.
[7] Y. Y. See, A. T. Herrmann, Y. Aihara, P. S. Baran, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13776–13779.
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