近日，沙巴官网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在四氢-β-咔啉类化合物的合成研究领域取得新进展。该成果以“Copper-Catalyzed Petasis-Type Reaction Enables Efficient Synthesis of C1-Substituted Tetrahydro-β-carbolines”为题发表在美国化学会著名期刊《Organic Letters》上。
四氢-β-咔啉骨架是众多具有重要生物活性的天然产物的核心结构单元，广泛存在于如利血平、育亨宾等药物及多种天然吲哚生物碱中（图1）。这些化合物在镇痛、抗肿瘤、抗疟等领域展现出显著活性。高效、模块化地合成C1位官能团化的四氢-β-咔啉，对于推进此类天然产物的全合成研究及药物开发至关重要。
该工作的创新点在于开发了铜催化的二氢-β-咔啉鎓离子与芳基/烯基硼试剂的Petasis型反应，为合成C1位取代四氢-β-咔啉类化合物提供了新策略（图2）。工作亮点包括：1）将低亲电性的二氢-β-咔啉鎓离子作为亲电组分应用于Petasis型偶联，构建了一系列结构多样的C1-芳基取代和C1-烯基取代的四氢-β-咔啉化合物。2）该方法仅需使用廉价的铜盐（CuBr2或CuI）作为催化剂，条件温和，官能团耐受性优异。反应适用范围广，涵盖多种取代的芳基硼酸、烯基硼酸酯以及不同N-取代的二氢-β-咔啉鎓离子，共实现51个底物的合成，分离产率最高可达99%。克级规模合成也可顺利进行。3）机理研究揭示反应经历铜介导的分子内单电子转移过程，且吲哚氮在该过程中发挥了关键的导向作用。这一发现不仅丰富了Petasis反应的机理认知，也为设计新型偶联反应提供了思路。此外，所得产物可进行多种结构衍生化，进一步体现了该方法在合成中的应用价值。
图2 铜催化的二氢-b-咔啉鎓离子与芳基/烯基硼试剂的Petasis型反应
沙巴官网2023级药学专业硕士研究生程凯为该论文的第一作者，2024级药学专业硕士研究生李嘉龙和2022级药学专业本科生蔡书财也参与了该项研究，该工作还得到了王坚毅教授的指导。我司为论文的第一完成单位。我司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、广西青苗人才支持计划、我司高层次人才科研启动经费以及香港研究资助局的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c01466
图 文：程 凯
一审一校：梁丽馨
二审二校：朱晓鹏
三审三校：李 波
