開環甾體天然產物Pinnigorgiols的合成研究獲進展

　　開環甾體是指甾體的6/6/6/5-四環母核骨架上發生碳-碳鍵斷裂形成的高度氧化產物，其不僅在氧化態上具有豐富的變化，而且可通過進一步的骨架重排形成更復雜的甾體天然產物。2016年，臺灣中山大學的Ping-Jyun Sung等學者從臺灣柳珊瑚Pinnigorgia sp.中分離得到9,11-開環甾體pinnigorgiols B和E，并通過光譜實驗確定其結構。Pinnigorgiols B, E具有新穎的三環[5,2,1,1]癸烷骨架結構：從一般的甾體骨架轉化為該三環骨架時，不僅需要進行碳-碳鍵的選擇性斷裂，還需進行精確的碳-碳鍵遷移和重組，因此，該家族天然產物是復雜開環甾體化合物中具有代表性的分子，其化學合成具有挑戰性。目前，僅中國科學院上海有機化學研究所李昂課題組在2018年報道了與pinnigorgiols B, E具有相同骨架結構的aplysiasecosterol A的全合成（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 9211）。

　　近期，上海有機所桂敬漢課題組完成了pinnigorgiols B和E的首次合成（J. Am. Chem. Soc. 2021, 10.1021/jacs.0c13426）。受Kigoshi等人提出的aplysiasecosterol A生源合成的啟發（Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7073），研究人員設計出半頻哪醇重排和酰基自由基環化的策略以進行三環雙酮核心骨架結構的構建。以麥角甾醇（ergosterol）為起始原料，在引入9, 11-雙鍵后進行5, 6-雙鍵的雙羥化反應，得到的三烯化合物通過烯烴選擇性還原得到僅9, 11-雙鍵保留的產物，后者發生半頻哪醇重排反應構建五并七元環結構。后續，研究人員經過9, 11-雙鍵和5, 6-雙鍵的氧化斷裂反應得到環戊烯二酮中間體，并將其轉化為Crich等人發展的酰基自由基前體，即芳基碘代硫酯中間體。最后，通過酰基自由基環化/半縮酮化串聯反應，以一步反應構建了天然產物的三環雙酮骨架結構和三個連續的手性中心，高效簡潔地完成開環甾體天然產物pinnigorgiols B和E的首次合成（總計15和16步反應）。該研究展示了在天然產物仿生合成研究中，雖然生源合成假說提出的天然產物合成途徑無法在實驗室中實現，但它可用于啟發發展一種簡潔、實用和高效的合成路線。

　　桂敬漢課題組博士研究生李星輝和張澤良是論文的共同第一作者。研究工作得到國家自然科學基金面上項目、中科院戰略性先導科技專項（B類）和先正達公司的資助。

開環甾體天然產物Pinnigorgiols的簡潔合成