化学家的完整合成分子的复杂性的限制

康斯坦茨大学的化学家,德国,成功合成有史以来最复杂的天然产物分离:canataxpropellane。这项研究可能导致更有效的紫杉烷系列化合物的合成,包括抗癌药物紫杉醇(紫杉醇)。

太平洋紫杉烷最初发现提取紫杉树(水松杂草)和紫杉醇的发现以来,超过500个不同的紫杉烷被隔绝水松物种在寻找其他药用化合物。人口functionalised canataxpropellane结构一直在引诱研究者,想知道其紧凑、更拥挤的支架可能会影响其抗癌活性。然而,化学家们从来没有足够的测试其生物活性,和其总合成仍然难以捉摸,因为强大的合成结构带来的挑战。

“七环分子结构、12个连续的stereocentres和六个连续的全碳第四纪中心本身——这些都是重大的挑战,”解释道赛迪Otte,从加州克莱蒙特学院在美国,他并没有参与这项工作。菲尔Baran,在拉霍亚的斯克里普斯研究,补充道,“与这种级别的functionalisation化合物不仅是挑战从规划的角度来看,实际执行总是受阻于问题,从不曾预料到的反应选择性问题。

现在,领导的研究小组挚友Gaich准备了复杂的紫杉烷在30岁以下的步骤。Gaich解释说,克服路线的规划和执行的挑战测试团队的智慧和耐心:“有时候,我们需要真正积极的去保护环境,几乎摧毁了我们的分子,但它是我们发现的唯一方法。“事实上,研究者差点放弃的第一反应——“发现的精确条件Diels-Alder转换是很乏味的,“Gaich解释道。我们使用的二烯是非常不稳定,导致分解或self-polymerisation。”

研究人员还准备光学纯-canataxpropellane (-)。发展手性版本的路线研究人员在实验室里另外两个月。但是这还额外挑战领导的团队发现一个新的手性不对称Diels-Alder反应指导小组,当其他chirality-inducing解决方案——路易斯酸,iminium催化-只是不工作。当我们想到笨重,手性硅氧烷…我们恰到好处,“Gaich说。这些保护组织还允许团队使用柱层析法分离两个非对映体的高效液相色谱法,使multi-gram尺度更容易解决。和获得十克一些中间体是关键的数量得到canataxpropellane适合生物活性研究,“Otte解释道。

Baran和Otte同意合成是非常优雅。Canataxpropellane是复杂性的限制,Baran说,他也认为“这新路线给希望完成一个简短的和可伸缩的紫杉烷的合成,“包括紫杉醇本身更有效的途径。

Canataxpropellane也属于一个家庭大约30 cyclotaxanes前从来没有准备好。所以团队的合成可以成为起点对合成这些产品:“我们现在可以有选择地片段的一些债券来获取其他的表亲”,希望理解约束结构和生物活性之间的关系,“Gaich解释道。