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本期推荐 & 解读 BY
朱雨欣 | 中科院上海有机所
↓ 有机化学专题丨06
炎症是一种修复感染和组织损伤的生物机制,这一过程涉及多聚不饱和脂肪酸产生的脂质代谢物。近来研究表明,n-3不饱和脂肪酸在炎性反应过程中可被转化为具有抗炎作用的介质,例如消退素(resolvins)、保护素(protectins)、maresins。在小鼠感染大肠杆菌的实验中, Resolvin T系列(图1)被发现产生于炎症的早期阶段,并表现出保护作用使小鼠寿命延长。这类脂质代谢物被认为存在与生物活性相关的研究价值,因此进一步的生物与药物探索对Resolvin的化学合成提出了要求。
图1|Resolvin T系列化合物
Letter
N. Ogawa et al.
Synlett 2022; 33(01): 76-79
DOI: 10.1055/s-0040-1719855
2020年, Spur等人报道了第一例resolvin T4的全合成工作,其中使用了光学活性的缩水甘油衍生物来诱导产生手性。为了发展更加高效便捷的合成策略以得到resolvin T4及其家族的其他化合物,Kobayashi课题组报道了resolvin T4的不对称合成工作。作者进行了如下的逆合成分析:resolvin T4可以切断为两个片段,由化合物5和8通过Wittig反应连接构建顺式双键;不饱和醛5可以通过化合物7与甲醛反应并还原得到;化合物8同样可以由9和10经过Wittig反应获得;化合物10则利用硅基环氧化物与Et2AlCN反应随后DIBAL-H还原得到;手性中心的构建通过Ru催化的不对称转移氢化来实现(图2)。
图2|Resolvin T4的逆合成分析
根据这一思路,作者开展了相关化合物的合成。首先从庚二醇12出发,经过TBS保护氧化成醛,再用炔基TMS对其进行加成得到消旋化合物7。7氧化成醛后利用不对称转移氢化即得到光学活性的化合物7,随后脱除TMS基团,经过多聚甲醛加成得到中间体6。在Red-Al还原后经由一系列保护基的变换,并将端位羟基转化为酯基得到合成片段5(图3)。
图3|化合物5的合成
同样地,从消旋体11出发,经过氧化、转移氢化可得光学活性化合物11。11经过还原、硅基保护得到化合物20,后者在环氧化后与Et2AlCN发生Peterson消除生成化合物21。之后将氰基还原为醛基与9发生Wittig反应得到化合物22,经过保护基的变换,将所得化合物4碘化后与三苯基膦反应构建合成片段8(图4)。
图4|化合物8的合成
最后,将醛5与叶立德8进行Wittig反应实现两片段的连接,再经历脱保护和酯基水解即完成了Resolvin T4的全合成(图5)。
图5|Resolvin T4的构建
总结与评述
Kobayashi教授课题组实现了Resolvin T4的不对称全合成。其中,利用不对称转移氢化高效构建手性中心,应用Wittig反应实现顺式双键的构建,解决了结构中对映选择性与顺反选择性的问题。不足之处在于大量使用了保护与去保护的步骤,使合成效率较低。本篇工作作为Resolvin T4的化学合成方法,为后续生物活性与药物开发等研究的开展奠定了基础。
Synlett
2.454
Impact Factor 2020
本刊是一份国际期刊,以个性化短评和初步简报的形式报告有机合成化学的研究成果和当前趋势。它涵盖了所有涉及有机合成的科研领域,包括催化、有机金属、医药、生物学和光化学,也包括其他相关学科,同时也可通过其发表科学原始数据。