Total synthesis of (?)-penicimutanin a and related congeners
Haiyong Yu, Yan Zong and Tao Xu*
Chem. Sci., 2020
http://dx.doi.org/10.1039/C9SC03773J感謝本文作者的供稿
Penicimutanin A (PMA) 是 2014 年由軍事醫學科學院崔承斌研究員從海洋來源的 Penicillium purpurogenum G59 真菌菌株通過化學誘導變異 (chemical mutagenesis) 激活沉默代謝基因分離得到的系列復雜天然產物之一。作為海洋真菌的次級代謝產物，PMA 和其家族的類似物展現出了優異的抗腫瘤活性 (in vivo/in vitro)，然而，化合物絕對構型無法判定。
PMA 展現出了多重的合成挑戰性：
北片段是一類含有相鄰全碳季碳手性中心 (vicinal all-carbon quaternary stereocenters) 的吲哚啉并二酮哌嗪的四環并環生物堿 (deAc-Fructigenine A)。
這一結構的合成往往依賴于兩步法或Ir催化的策略構建，徐濤課題組碩士研究生于海勇創造性地采用經典 Meerwein-Eschenmoser-Claisen 重排的策略，一步即實現了這一挑戰性極大的片段合成，并且首次實現了該反應的非對映選擇性的方法學開發并應用于復雜分子的全合成中。
南片段更是含有 6,5 螺環環系，其中 6 元環的每個碳原子均連有 O 原子，展現了極高的氧化態，這在天然產物中非常罕見。
徐濤課題組化繁為簡，從 L-絡氨酸為起始原料經過一步高效的電化學的氧化去芳構合成關鍵的螺環骨架，隨后通過其課題組首次報道的環氧導向的 1,2-加成反應，克服位阻效應完成 C8 為季碳手性中心的立體選擇性安裝。
最后一步，南北片段的偶聯過程中遇到了難以想象的困難。
徐濤課題組經過 3 個月的優化，終于成功實現 (-)-Penicimutanin A 的首次不對稱全合成。
這一合成通過匯聚式策略實現了高效和集成式的合成，完成了 Penicimutanin A 在內的 4 個天然產物的全合成，其中其最長線性步驟 (LLS) 為 10 步。
本文的第一完成單位是中國海洋大學醫藥學院，通訊作者徐濤教授是國家“青年千人計劃”學者、泰山學者青年專家、海洋國家實驗室“鰲山人才”優秀青年學者、中國海洋大學“筑峰”三層次教授。文章的共同第一作者是醫藥學院的碩士生于海勇和宗巖。該工作得同時得到了國家自然科學基金青年，面上和重大項目（81973232、81991522），NSFC-山東聯合基金重點項目（U1706213、 U1606403）等經費的大力支持。全文鏈接：
部分作者簡介
中國海洋大學
2017 年畢業于青島科技大學化學工程學院，獲得學士學位。同年加入中國海洋大學醫藥學院徐濤教授課題組進行研究生階段學習。主要研究方向是復雜海洋天然產物的全合成。
中國海洋大學
2011 年博士畢業于北京大學化學系，師從楊震教授和李闖創教授，進行系統的復雜天然產物全合成訓練。同年 8 月加入得州大學奧斯汀分校化學系 Guangbin Dong 教授課題組（2016 年遷至芝加哥大學化學系擔任教授）進行博士后研究，主要研究方向是過渡金屬催化的惰性 C-C 鍵活化方法學和全合成研究。2016 年受聘于中國海洋大學教授并于 2018 年 7 月晉升為“筑峰人才工程”三層次教授，組建了中國海洋大學首個過渡金屬催化和海洋天然產物全合成及其成藥性開發的研究團隊。
先后主持承擔了包括中組部國家青年千人計劃”、青島海洋科學與技術國家實驗室“鰲山人才”優秀青年學者項目，山東省泰山學者青年專家計劃，青島市第三屆“創新領軍人才”計劃，在內的多項國家級、省部級項目，以簡潔高效的復雜環系結構方法學開發為基礎，應用于具有重要生理活性的復雜天然產物全合成，進而以其為先導化合物聚焦脂代謝通路導向的抗腫瘤研究。
