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多官能团取代的五元碳环骨架广泛存在于种类繁多的生物活性天然产物结构中,Nazarov电环化反应是构建五元碳环的有效合成方法之一,但反应的区域选择性和立体选择性的控制等问题经常限制了该反应在有机合成中的应用。
本论文在本研究组之前研究工作基础上,对我们设计和发现的实用性的还原Nazarov环化反应进行了深入系统的研究,取得了以下重要研究结果:
(1)建立了具有广泛底物适用性的还原Nazarov环化新方法,可应用于区域专一性和立体专一性的构筑不同取代类型、高度官能团化的羟基环戊烯酮类化合物,为含有此类碳环骨架的合成子或结构单元发展了一种高效,高选择性的合成方法。
(2)Nazarov环化反应的不对称控制是有关这一反应研究的难点和热点。我们通过在环化底物中引入C2对称的手性二醇为辅基,将上述方法发展成为了一种不对称的还原Nazarov环化的方法。反应经历了手性辅基诱导的缩酮重排中间体,主要异构体经水解后可以获得光学纯的羟基环戊烯酮产物。同时,通过特定构型的手性二醇辅基,可以获得指定构型的光活性环戊烯酮产物。该方法手性源易得,具有较广泛的底物适用性。
(3)三尖杉酯类生物碱具有显著的抗肿瘤等生理活性。其母核一三尖杉碱(Cephalotaxine)的不对称合成方法一直是化学家们研究的热点之一。我们将上述不对称还原Nazarov环化方法应用到了三尖杉碱的合成中,成功实现了三尖杉碱全新的不对称全合成。