杨震/张仲超团队Angew：1,4-苯醌的Norrish-Yang光环化反映，助力倍半萜醌/氢醌类自然产品全合成 作者： 时间：2024-11-04 09:21:22 点击率： 平凡醛酮的Norrish-Yang反映自上世纪50年月末被美籍华裔化学家杨念祖三木SEO-传授初次报道以来，颠末近70年的成长，成了有机合成中实现C-C键构建的主要光化学反映之一。那末，对于在光化学反映活性繁杂且非凡的羰基类化合物1,4-对于苯醌，有没有可能发生近似的环化反映呢？近日，北京年夜学杨震/张仲超团队开发了代替苯醌的Norrish–Yang光环化反映，乐成从统一化合物实现了多个布局繁杂的Avarane型活性自然产品的全合成。 林厚文团队于2014到2019年间，从中国南海海疆的Dysidea属海绵中分散出一类具备优良生物活性的Avarane型混源萜（1–6, Nat. Prod. Rep. 2023, 40, 718）。鉴在该类混源萜怪异的布局特性、显著的生物活性以和于天然界中的稀缺性，多个团队于其全合成方面取患了进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14915-14920; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 13807-13813; J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 19521-19531.）。 图1. Avarane型自然产品布局 杨震传授研究团队最近几年来致力在研究Norrish–Yang光环化反映于繁杂自然产品合成中的运用（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 18287; Org. Lett. 2024, 26, 8217-8221）。Norrish–Yang反映作为一个经典光化学反映，揭示了光化学反映于促成空间拥堵C-C键形成方面的怪异能力，可以或许高效地于繁杂有机份子中精妙地构建环状布局。该团队留意到混源萜1-6分散自统一属的海绵，这些混源萜来历在统一个生源合成前体neoavarone（9）。联合Norrish-Yang反映的研究基础，作者推测对于9举行辐照可能会致使从非γ位点的直接举行攫氢（图2）。由此孕育发生的双自由基10及11可能会发生双自由基偶联，别离形成产品12及13中的C10–C21及C8–C21键。 然而对于在苯醌这类非凡的羰基化合物，经由过程Norrish–Yang反映构建C-C键的运用较为稀有。重要缘故原由于在苯醌于光照下往往发生光还有原反映、光聚合反映以和光重排反映等。该计谋面对的挑战源在醌的繁杂多样的光化学反映性及方针布局的高度拥堵持续季碳布局特色，而半醌自由基的离域化作用可能会使患上现实反映越发繁杂。为了研究反映可行性，作者设计并合成为了金刚烷代替的对于苯醌衍生物14作为模子底物举行苯醌的Norrish–Yang光环化反映探究，没有γ位的氢原子是该模子底物反映的要害。经由过程前提筛选，作者发明于乙腈作为溶剂，422 nm的LED灯照射下，得到了C1–C2ʹ键形成产品15（产率为23%）及C3–C2ʹ键形成产品16（产率为28%），这为合成多种布局拥堵的avarane型混源萜提供了可行性。 图2. 假想反映路径和模子底物的Norrish-Yang光环化反映摸索 基在此，作者颠末多步反映合成neoavarone（9），随后作者对于9的Norrish–Yang光环化反映举行了体系的研究。化合物9于422 nm LED灯的照射下，且LaCl3作为添加剂的前提下，可以或许获得五种自然产品的焦点骨架，即产品一、1三、四、25及26（图3）。推测其历程为：化合物9的引发态苯醌牟取C8或者C10处的δ-H或者C1处的ε-H，形成双自由基十、11及23。于10形成后，可以经由过程双自由基偶联、芬芳化以和份子内醚化反映（颠末化合物12）形整天然产品dysiherbol A（1）；对于酚产品13的形成是经由过程11中的C8及C21之间的双自由基偶联；Dysideanone E（4）的形成则是经由过程23中的C1及C17之间的双自由基偶联。双自由基23还有可以经由过程C1–C21偶联，随后产品袒露下空气中致使苯醌25的形成。化合物26显示是经由过程双自由基24的C1–C16偶联形成的，作者假想中间体24是从中间体23经由过程自旋中央转移（SCS）历程而来。而化合物13及25可以颠末后续简朴的官能团转化获得自然产品dysifragilone A（2）及dysideanone B（3）。 图3. 醌的Norrish-Yang光环化反于Avarane型自然产品全合成中的运用 杨震/张仲超团队开发了代替苯醌的Norrish–Yang光环化反映，乐成从统一化合物实现了多个布局繁杂的Avarane型自然产品的全合成，该反映具备优良立体选择性以和区域多样性，这是传统要领难以实现的。C−C键的区域多样性形成患上益在HAT历程的区域多样性以和半醌自由基新奇的成键方式。双自由基偶联模式可以有用降服份子的固有位阻以构建季碳或者持续季碳。此外Lewis酸的添加显著促成了该反映，并提高了C–C成键的化学选择性。这项研究初次将苯醌的Norrish–Yang光环化运用在经由过程C-C键形成实现繁杂自然产品的全合成中。 这一结果近期发表于Angew. Chem. Int. Ed.上，北京年夜学深圳研究生院的刘炳延博士研究生及张子春博士为该论文的配合第一作者，为本文做出孝敬的作者还有有：北京年夜学深圳研究生院宋治霖博士研究生及袁泓毅博士研究生，北京年夜学化学与份子工程学院的李元鹤博士。以上事情获得了国度天然科学基金等基金的撑持。 论文信息： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415249 Formation of Multiple Naturally Occurring Meroterpenoid Scaffolds by Norrish–Yang Reaction of a p-Benzoquinone Bing-Yan Liu#, Zi-Chun Zhang#, Zhi-Lin Song, Hong-Yi Yuan, Yuan-He Li, Zhong-Chao Zhang*, Zhen Yang*. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, DOI: 10.1002/anie.202415249
