螺环[环己烷-吲哚啉]类天然产物的全合成

螺环[环己烷-吲哚啉]（式I所示）是一类吲哚生物碱的基本骨架，如1-4。这些天然产物结构上可以细分为三个亚型：环丙烷型（1）、内酯型（2，3）和二酯型（4）。在这一领域，国内的秦勇教授、马大为教授、翟宏斌教授，以及国外的Pearson、Nishida、Echavarren、Tambar教授等都做出了非常出色的成果。近日，清华大学药学院祖连锁课题组发展了一种区域选择性、非对映选择性的螺环环化策略，为该类螺环骨架的构建、手性控制以及相关天然产物的全合成提供了新的方法。

绝对手性的建立是利用手性辅基（6）诱导的去对称化Dieckmann缩合，高收率、高选择性的实现了远程螺环手性的控制（7到8）。环化前体11a的合成借鉴了谢劲、薛小松、朱成建等发展的光镍协同催化羧酸脱氧烯基化反应（Nat. Commun. 2022, 13, 10），一步实现了9和2-氨基苯甲酸10的高效偶联。

11a在碳酸钾的作用下，发生螺环环化，立体选择性的生成12。与之相对，环化前体11b，得到构型相反的产物13。过渡态分析与计算化学表明12为热力学产物（过渡态B,其中NPMB处在直立键），而13为动力学产物（过渡态A,其中NPMB处在平伏键）。13转化为14后，亦可进一步动态调整为热力学更稳定的产物12。至此，该螺环环化策略可以实现两种不同构型螺环骨架的构建，可控的由前体11a/11b中的手性诱导两个新手性中心的生成。

螺环产物12可以进一步转化为全合成中的通用中间体15。其经简单氧化态的调整，可以得到内酯型天然产物2、3。同时，基于Echavarren的脱羧环丙烷化反应（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 5393–5400），亦能实现环丙烷型天然产物骨架（19）的合成。此外，作者还实现了由该通用中间体到二酯型天然产物4的转化。至此，作者证明通用中间体15可以桥连三个不同亚型的该类生物碱的化学合成。

总结

该工作利用去对称化Dieckmann缩合建立绝对手性，通过热力学、动力学路径的精准调控实现了不同构型螺环骨架的构建，并通过一个通用的合成中间体，实现了不同亚型螺环[环己烷-吲哚啉]类天然产物的化学合成。

Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202212042