近日，我院高峰教授课题组与比利时鲁汶大学病毒研究所Dominique Schols课题组合作，在Nature Index期刊Chem. Commun.在线发表天然产物领域研究论文《Photo-Induced Scandium-Catalyzed Biomimetic Skeleton Conversion of Lathyrane to Naturally Rare Eupholathone Euphorbia Diterpenes》，报道了大戟二萜仿生骨架转化研究最新成果。
大戟二萜因化学结构复杂、骨架繁多、生物活性多样显著，而备受天然产物研究领域的广泛关注。具有骈合5/7/7/4复杂环系的Eupholathone型大戟二萜在自然界中极为少见，仅有两例该类天然产物被报道。由于天然含量极低、提取分离困难，其生物活性研究尚是空白。合理解决稀有Eupholathone型大戟二萜的来源问题，将为其生物活性开发提供必要保障。高峰教授课题组长期聚焦于活性天然产物的研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202306326; Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 1002– 1008; Bioorg. Chem. 2023, 131, 106329; J. Nat. Prod. 2023, 86, 939−946; J. Nat. Prod. 2022, 85, 2026−2034; J. Nat. Prod. 2021, 84, 2374−2379），在课题组前期对金属/光催化的稀有大戟二萜骨架转化合成工作（Org. Lett. 2023, 25, 597−602; Org. Lett. 2022, 24, 8598−8602; Bioorg. Chem. 2023, 138, 106595; J. Nat. Prod. 2021, 84, 1838−1842）基础上，受大戟二萜生源关系推测启发，以植物体内大量共存的5/11/3型续随子烷Euphorbia factor L1为原料，完成了天然稀有具5/7/7/4环系Eupholathone型大戟二萜的仿生骨架转化合成研究。
通过Sc(OTf)3促进可见光催化的串联式重排反应，以来源丰富的续随子烷型大戟二萜Euphorbia factor L1为原料，采用丙酮作为反应溶剂，成功地制得天然稀有的Eupholathone型骨架重排产物Euphornin E（1）（R = OH）（图1）。当反应溶剂更换为乙酸乙酯或乙醇时，分别以优秀的收率得到C11位由相应不同基团亲核加成的Eupholathone型产物2（R = OAc）和3（R = OEt）。反应机理推测，反应溶剂或空气中的水参与该反应进程，此转化过程可能涉及串联光异构化/Michael加成/SN2/Wagner-Meerwein重排反应。随后，在与比利时鲁汶大学Rega医学研究院病毒所Dominique Schols教授团队合作开展的抗HIV大戟二萜研究工作中发现，Eupholathone型骨架表现出潜在的抗病毒活性，化合物1具有良好的抗HIV-1作用。本研究从化学角度论证了续随子烷与Eupholathone大戟二萜间的生源关系；也为稀有Eupholathone型二萜的高效转化合成提供一条简明路径，解决了稀缺化合物来源问题，同时为Eupholathone型抗HIV活性大戟二萜的深度挖掘奠定基础。
图1. 光诱导/钪催化的续随子烷向天然稀有Eupholathone型二萜仿生骨架转化合成
原文: Photo-Induced Scandium-Catalyzed Biomimetic Skeleton Conversion of Lathyrane to Naturally Rare Eupholathone Euphorbia Diterpenes. Chem. Commun., 2023, DOI: 10.1039/D3CC03541G.
