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【天然产物】高峰课题组与Dominique Schols课题组Chem. Commun.:天然稀有大戟二萜Eupholathone的仿生骨架转化及抗HIV活性

来源:   作者:     日期:2023-09-28   点击数:  

近日,我院高峰教授课题组与比利时鲁汶大学病毒研究所Dominique Schols课题组合作,在Nature Index期刊Chem. Commun.在线发表天然产物领域研究论文《Photo-Induced Scandium-Catalyzed Biomimetic Skeleton Conversion of Lathyrane to Naturally Rare Eupholathone Euphorbia Diterpenes》,报道了大戟二萜仿生骨架转化研究最新成果。

大戟二萜因化学结构复杂、骨架繁多、生物活性多样显著,而备受天然产物研究领域的广泛关注。具有骈合5/7/7/4复杂环系的Eupholathone型大戟二萜在自然界中极为少见,仅有两例该类天然产物被报道。由于天然含量极低、提取分离困难,其生物活性研究尚是空白。合理解决稀有Eupholathone型大戟二萜的来源问题,将为其生物活性开发提供必要保障。高峰教授课题组长期聚焦于活性天然产物的研究(Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202306326; Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 1002– 1008; Bioorg. Chem. 2023, 131, 106329; J. Nat. Prod. 2023, 86, 939−946; J. Nat. Prod. 2022, 85, 2026−2034; J. Nat. Prod. 2021, 84, 2374−2379),在课题组前期对金属/光催化的稀有大戟二萜骨架转化合成工作(Org. Lett. 2023, 25, 597−602; Org. Lett. 2022, 24, 8598−8602; Bioorg. Chem. 2023, 138, 106595; J. Nat. Prod. 2021, 84, 1838−1842)基础上,受大戟二萜生源关系推测启发,以植物体内大量共存的5/11/3型续随子烷Euphorbia factor L1为原料,完成了天然稀有具5/7/7/4环系Eupholathone型大戟二萜的仿生骨架转化合成研究。

通过Sc(OTf)3促进可见光催化的串联式重排反应,以来源丰富的续随子烷型大戟二萜Euphorbia factor L1为原料,采用丙酮作为反应溶剂,成功地制得天然稀有的Eupholathone型骨架重排产物Euphornin E(1)(R = OH)(图1)。当反应溶剂更换为乙酸乙酯或乙醇时,分别以优秀的收率得到C11位由相应不同基团亲核加成的Eupholathone型产物2(R = OAc)和3(R = OEt)。反应机理推测,反应溶剂或空气中的水参与该反应进程,此转化过程可能涉及串联光异构化/Michael加成/SN2/Wagner-Meerwein重排反应。随后,在与比利时鲁汶大学Rega医学研究院病毒所Dominique Schols教授团队合作开展的抗HIV大戟二萜研究工作中发现,Eupholathone型骨架表现出潜在的抗病毒活性,化合物1具有良好的抗HIV-1作用。本研究从化学角度论证了续随子烷与Eupholathone大戟二萜间的生源关系;也为稀有Eupholathone型二萜的高效转化合成提供一条简明路径,解决了稀缺化合物来源问题,同时为Eupholathone型抗HIV活性大戟二萜的深度挖掘奠定基础。

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1. 光诱导/钪催化的续随子烷向天然稀有Eupholathone型二萜仿生骨架转化合成

原文: Photo-Induced Scandium-Catalyzed Biomimetic Skeleton Conversion of Lathyrane to Naturally Rare Eupholathone Euphorbia Diterpenes. Chem. Commun., 2023, DOI: 10.1039/D3CC03541G.