近日,广西大学医学院梁丽馨助理教授联合香港科技大学童荣标教授团队在具有挑战性的中环碳骨架合成领域取得重要进展。该成果以“Intramolecular Friedel–Crafts Arylation of Achmatowicz Rearrangement Products for Construction of 1,5-Oxygen-Bridged Medium-Sized Carbocycles”为题发表在美国化学会著名期刊Organic Letters上。

中等大小的碳环骨架广泛存在于具有重要生物活性的天然产物中,是合成化学家构建复杂分子的关键目标。然而,由于不利的熵和焓因素,高效地构建高度取代的中环体系,尤其是含有特定杂原子桥(如1,5-氧桥)的结构,一直是有机合成领域的重大挑战,现有方法十分有限。

针对这一难题,广西大学医学院梁丽馨助理教授课题组联合香港科技大学童荣标教授团队,开发了一种基于铁介导的创新合成策略,首次实现了Achmatowicz重排(AchR)产物的分子内Friedel−Crafts芳基化反应,用于构建1,5-氧桥中等环碳环。该方法的亮点如下:1)实现关键反应,构建独特骨架:首次成功实现了Achmatowicz重排(AchR)产物的分子内Friedel−Crafts芳基化反应,高效构建了1,5-氧桥中等环碳环结构,即9-氧杂双环[3.3.1]壬烷(9-OBNs)和10-氧杂双环[4.3.1]癸烷(10-OBDs),这些骨架是多种具有生物活性天然产物的核心单元,以往合成难度极大。2)反应体系优势显著:该方法以廉价易得的FeCl₃为路易斯酸,在室温条件下即可顺利进行。反应具有广泛的底物适用性,适用于多种带有电子给体取代基的芳烃、萘以及多取代芳烃等底物,能以中等至优异的产率获得目标中环产物。方法可实现克级规模的合成,展现出良好的实用性和可放大性。3)拓展反应应用范围:该FeCl₃介导的反应体系不仅能实现分子内Friedel−Crafts芳基化,还可促进AchR产物的分子内Prins环化和分子间Friedel−Crafts反应,这为合成2,3-不饱和C-芳基糖苷等重要化合物提供了新途径,显著拓展了Achmatowicz重排在复杂分子合成中的应用价值。

广西大学医学院2023级药学专业硕士研究生陈施吉为该论文的第一作者,2021级药学专业本科生黄秋客为第二作者。广西大学为论文的第一完成单位。广西大学梁丽馨助理教授和香港科技大学童荣标教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了广西自然科学基金、广西大学高层次人才科研启动经费的资助。
原文链接:https://doi-org-s.vpn.gxu.edu.cn:8118/10.1021/acs.orglett.5c02533
图 文:梁丽馨
一审一校:曾瀚文
二审二校:朱晓鹏
三审三校:李 波