我院黄培强教授、郑剑峰副教授团队在四氢异喹啉类天然产物对映选择性全合成及不对称催化的酰胺还原官能化方面取得重要进展，相关成果以“Concise Total Synthesis of (-)-Quinocarcin Enabled by Catalytic Enantioselective Reductive 1,3-Dipolar Cycloaddition of Secondary Amides”为题在线发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2023, DOI: 10.1002/anie.202302832)。
(-)-Quinocarcin及其类似的天然产物是抗肿瘤四氢异喹啉生物碱的重要分支。这类生物碱独特的多环结构和抗肿瘤活性引起了合成化学家的广泛兴趣。1988年，Fukuyama首次完成quinocarcin的外消旋体合成后，多个课题组相继实现了其不对称（或形式上）全合成。但这些全合成步骤中由于使用较多保护基或手性辅助基，导致合成路线的总步数都在13-37步之间。另一方面，近年来，过渡金属催化的酰胺还原官能化得到了蓬勃发展，但酰胺的催化不对称转化研究却进展缓慢。对此，黄培强课题组于2021年最先报道了采用金属铱与手性硫脲串联催化的仲酰胺的不对称还原氰基化/膦酰化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8827）；同年，中科院上海有机所王晓明研究员课题组与黄培强教授课题组合作发展了叔苯甲酰胺衍生物的对映选择性催化还原炔化方法（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26604）。在2022年，黄培强课题组又报道了仲酰胺的催化还原/脱氧不对称炔基化、烷基化反应(Science Advances, 2022, 8, eade3431)。 尽管取得了这些重要进展，仲酰胺的不对称催化还原环加成反应仍是一个挑战性课题。
近日，beat365官方网站黄培强教授、郑剑峰副教授团队报道了一种高效、简洁的合成策略实现了quinocarcin的不对称全合成：他们首先发展了一种仲酰胺的不对称催化还原1,3-偶极环加成反应的方法学，通过金属铱/铜接力催化，以高对映选择性合成exo-构型的系列手性吡咯烷。以该方法学研究成果为基础，。课题组以Rh(III)催化C-H键活化/环化构筑异喹啉环系，以新发展的仲酰胺的不对称催化还原1,3-偶极环加成反应一步构筑了quinocarcin中具有3个手性中心的吡咯烷环，以及立体选择性氢化/环化等串联反应等关键步骤，以7步、5.6%总产率实现了迄今为止最简洁的quinocarcin不对称全合成。该合成方法有望广泛应用于其他quinocarcin类生物碱的合成。
该研究工作是在郑剑峰副教授和黄培强教授共同指导下完成，硕士研究生季侃磊和何树钒为论文第一作者，硕士研究生许冬冬和何文新参与部分工作。研究工作得到了国家自然科学基金（21672177、21931010）、国家重点研发计划（2017YFA0207302）和教育部以及福建省自然科学基金（2020J01024）的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202302832
