Nature：紫杉烷二萜合成的普适性策略

来源：化学加公众号 2024-06-13

导读：近日，德国康斯坦茨大学Tanja Gaich教授课题组开发了一种基于复杂分子框架相互转化的合成策略，实现了对紫杉烷二萜类家族的广泛访问，并完成了多种天然产物及其类似物的全合成，相关研究进展发表在 Nature 上，潘璐为本文第一作者兼通讯作者。

有机化学的根本目标是构建分子碳框架，因为每个有机分子的碳骨架决定了其三维结构，进而影响其物理和生物性质。在合成领域，获取复杂分子的能力及其骨架多样化是提高合成设计效率的关键。本团队开发了一种基于复杂分子框架相互转化的合成策略，实现了对紫杉烷二萜类家族的广泛访问，包括首次全合成（taxinine K）（canataxapropellane）和dipropellane C）等多种经典和复杂紫杉烷框架。

紫杉烷二萜类化合物以其复杂的分子结构和显著的生物活性而著称，尤其是紫杉醇（paclitaxel）在抗癌治疗中取得的成功。环紫杉烷的生物活性尚未充分探索，但某些复杂的紫杉烷表现出显著的多药耐药性逆转活性及增强长春新碱治疗效果。然而，由于自然来源稀缺和缺乏可持续资源，进一步研究受到限制。

我们开发的合成策略不局限于单一的紫杉烷类型，而是能灵活地访问不同复杂度的紫杉烷天然产物。通过立体电子效应和构象控制，我们在一个单一的高级中间体（‘优势点’）上实现了多种骨架间的相互转化。该中间体包含了目标结构的大部分立体中心、杂原子功能和碳原子单元。通过一系列骨架转化（包括断裂和重排反应），我们能够迅速获得多种紫杉烷骨架。

这一策略的核心在于选择合适的‘优势点’中间体。我们之前的全合成工作成功快速组装了包含多个跨环碳-碳键的复杂中间体，该中间体现在作为结构解构的起点，使我们能按需获得大部分紫杉烷骨架。

总之，我们通过这种通用的合成策略，实现了对紫杉烷家族多个骨架类型的访问，并完成了多种天然产物及其类似物的全合成。这一工作不仅推动了紫杉烷二萜类化合物的合成边界，也为创新性结构探索提供了坚实基础，未来有望开发出更多新的紫杉烷衍生物及相关化合物。

中：潘璐，右一，Fabian schneider, 右二 Tanja Gaich, 右三黄文博

潘璐: 本科：东华大学，导师卿凤翎，孟卫东，博士：上海有机所，导师：赵刚研究员。

Lu Pan, Fabian Schneider, Moritz Ottenbruch, Rainer Wiechert, Tatjana List, Philipp Schoch, Bastian Mertes & Tanja Gaich.

A general strategy for the synthesis of taxane diterpenes.

Nature (2024).

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07675-8

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Nature：紫杉烷二萜合成的普适性策略

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