Angew.Chem.,Int.Ed.大蒜中的主要成分的全合成
作者实现了大蒜中主要成分阿藿烯的新型全合成。通过在氧化条件下简单地构造烯烃和亚砜,可以实现简便的大规模合成。
大蒜的主要成分阿藿烯大蒜,属于百合科属的植物,已被广泛用作药物以及作为调味香料食用。除维生素和矿物质外,大蒜含有丰富的硫化合物,据说可有效预防中风,冠状动脉血栓形成和动脉粥样硬化。阿藿烯(ajoene:1)是大蒜的主要成分,是年发现的具有乙烯基硫化物部分的烯丙基亚砜化合物。1的生合成路线,如下图1A所示。大蒜中的蒜氨酸(alliin:2)通过酶蒜氨酸酶转化为烯丙基亚磺酸(3),然后通过二聚化产生大蒜素(allicin:4)。由于大蒜素4反应性较高,再与3反应形成1。
到目前为止人工合成1的例子仅由Block等人报道[1a,b],通过将4在丙酮水溶液中加热4小时获得1(图1B)。该方法步骤短,并且最近已扩展到氟类衍生物的合成[1c]。然而,由于反应过程中产生了很多副产物,所以1的产率较低(34%)。此外,年报道了阿藿烯衍生物5的合成方法,但尚未应用于1自身的合成(图1C)[2]。
卡迪夫大学的Wirth教授和其他人完成了1的全合成,并且可以从简单易得的原料出发,实现大量合成(图1D)。
图1.(A)ajoene(1)的生物合成路径(B)过去化合物1的合成
(C)ajoene衍生物5的合成(D)这项研究中化合物1的合成
““ShortTotalSynthesisofAjoene”
Silva,F.;Khokhar,S.S.;Williams,D.M.;Saunders,R.;Evans,G.J.S.;Graz,M.;Wirth,T.Angew.Chem.,Int.Ed.,57,
DOI:10./anie.08605
”论文作者介绍
研究者:ThomasWirth(实验室主页)
经历(筛选了一部分):
–BSc,UniversityofBonn–PhD,TechnicalUniversityofBerlin(Prof.SiegfriedBlechert)–Posdoc,KyotoUniversity(Prof.KaoruFuji)-Habilitation,UniversityofBasel–presentProfessor,CardiffUniversity
研究内容:硒化学,天然产物合成,微反应器化学
论文概要作者设计了一种在合成最后阶段同时构建1的烯丙基部分和亚砜部分的有效方法。详细合成路线如下所示(图2)。
首先,通过使溴化物6作为起始原料与硫脲反应,然后水解并使得到的硫醇炔丙基化,合成硫醚7。接着,通过添加2-硝基苯基硒氰酸酯和三丁基膦将7转化成硒化物9a。另一种方法是,从底物6出发,通过使用硼氢化钠和二苯基二硒醚得到的硒化物8进行上述炔丙基硫醇化反应,合成取代基不同的中间化合物9b。然后、对9与硫代乙酸自由基反应得到10后、将末端乙酰基水解、再与11进行二硫化反应得到产物12。最后通过氧化同时消除硒氧化物与产生亚砜得到目标产物1。在使用过氧化氢作为氧化剂的话,该步骤反应产率只有20%。通过筛选反应条件,以中间体10为原料,在DIPA与m-CPBA的氧化反应条件下首先得到中间产物を13(产率48%)。然后,再通过二硫化反应合成1的话,总产率得到了提高的(参考论文SI)。利用本方法,作者合成了g产物1(纯度90%)。
然后,对合成的产物1进行生物活性的评价,发现其具有抗群体感应(Quorumsensing)的效果(QS:调节特定基因表达)、并且与天然产物中分离提取的活性相等(详细请参照论文)。
图2.ajoene(1)的全合成
参考文献
a)Block,E.;Ahmad,S.;Jain,M.K.;Crecely,R.W.;Apitz-Castro,R.;Cruz,M.R.J.Am.Chem.Soc.,,.DOI:10./jaab)Block,E.;Ahmad,S.;Catalfamo,J.L.;Jain,M.K.;Apitz-Castro,R.J.Am.Chem.Soc.,,.DOI:10./jaac)Block,E.;Bechand,B.;Gundala,S.;Vattekkatte,A.;Wang,K.;Mousa,S.;Godugu,K.;Yalcin,M.;Mousa,S.Molecules,22,.DOI:10./molecules2212
Kaschula,C.H.;Hunter,R.;Stellenboom,N.;Caira,M.R.;Winks,S.;Ogunleye,T.;Richards,P.;Cotton,J.;Zilbeyaz,K.;Wang,Y.;Siyo,V.;Ngarande,E.;Parker,M.P.J.Med.Chem.,50,.DOI:10./j.ejmech..01.
点击阅读原文