抗病毒天然产物Glaucogenin C前体化合物的合成＊

李唤星，朱三勇，谢 琳，杨劲松

(四川大学华西药学院，四川 成都 610041)

Glaucogenin C(Ⅰ，Chart 1)及其皂苷类化合物分离自萝藦科植物芫花叶白前Cynanchum glaucescens Hand-Mazz的干燥根。Ⅰ具有新颖的双裂孕甾烷骨架结构，同时它的皂苷糖链部分含多个2-去氧糖片段［1，2］。近年来，国内外多个课题组都对Ⅰ及其苷类化合物进行了研究，其中郝小江课题组［3］研究发现:Ⅰ及其苷类化合物包括Cynatratoside A，Paniculaturnoside C，D及Paniculaturnoside E，都能高效地选择性抑制 α-正链RNA病毒，包括烟草花叶病毒、辛德毕斯病毒、东方马脑炎病毒以及盖塔病毒。与传统抗病毒药物相比，Ⅰ及其苷类化合物主要作用于病毒的亚基因组RNA而不影响其基因组RNA，因此不作用于其它RNA及DNA病毒，对宿主细胞无毒性，很有希望发展成抗正链RNA病毒的一类新抑制剂。到目前为止，Ⅰ相关的合成报道只有田伟生课题组［4］的半合成，其全合成至今仍是空白。

Chart 1

Scheme 1

通过对Ⅰ的结构分析可知:Ⅰ具有13，14和14，15-双裂孕甾烷骨架，可分为六元并环和五元并环两部分，两个并环通过大环内酯相连，其中两个五元环氧化成为缩醛结构。按逆合成分析，分别完成六元并环部分和五元并环部分，再将其组装起来。

为此本文首先进行B环的合成，从廉价易得的巴豆酸乙酯(2)出发构建B环的六元环骨架。设计了Ⅰ中B环的重要前体化合物——3-［2-(对甲氧基苯甲醚)-3-甲基-4-环己酮-1-羰基］-4-异丙基-2-噁唑啉酮(10)的合成路线:2在过氧苯甲酰催化下与NBS发生烯丙位H的自由基取代得4-溴代巴豆酸乙酯(3);3在碱性条件与对甲氧基苯酚发生亲核取代生成4-(对甲氧基苯酚基)-巴豆酸乙酯(4);4经碱水解得4-(对甲氧基苯酚基)-2-烯-丁酸(5);5与氯化亚砜发生亲核取代生成酰氯(6);6在正丁基锂作用下与辅基4-异丙基噁唑啉-2-酮(7)进行亲核取代生成3-［4-(对甲氧基苯酚基)-2-烯-丁酰基］-4-异丙基-2-噁唑啉酮(8)［5］;8在甲基二氯化铝催化下与双烯体3-(三甲基硅基)-1，3-二戊烯(9)进行Diels-Alder(D-A)反应成功地合成了 10［6］，总产率 30.5%。

本文还重点对D-A反应(8→10)进行了研究，包括催化剂的种类与用量、溶剂的选择、反应温度、反应时间等，确定其最佳反应条件为:以等体积比的硝基甲烷(NM)和1，2-二氯乙烷(DCE)为溶剂，甲基二氯化铝(1.4 eq)为催化剂，亲双烯体8(1 eq)与双烯体9(2 eq)于-20℃反应2 h;于室温继续反应4 h合成10，产率80.1%。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Varian INOVA 400型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)。

9 按文献［7，8］方法合成;硅胶 G，200 目～300目，青岛海洋化工厂;其余所用试剂均为分析纯，使用前按常规方法干燥和纯化;无水、无氧反应均在氮气保护下进行。

1.2 合成

(1)3的合成

在反应瓶中加入四氯化碳25 mL，2 5 mL(40 mmol)，搅拌下加入过氧苯甲酰 4 mg(0.017 mmol)，NBS 7.1 g(40 mmol)，回流(90 ℃)反应过夜。冷却至室温，过滤，滤饼用二氯甲烷洗涤，合并滤液与洗液，减压蒸馏，收集(94～95)℃/1.60 MPa馏分得无色液体3 6.2 g，收率80.5%;1H NMR δ:7.05～6.97(m，1H)，6.05(dd，J=1.2 Hz，15.2 Hz，1H)，4.22(q，J=6.8 Hz，2H)，4.02(dd，J=0.8 Hz，7.2 Hz，2H)，1.30(t，J=4.0 Hz，7.2 Hz，3H)。

(2)4的合成

在反应瓶中加入丙酮300 mL和3 8 mL(58 mmol)，搅拌下加入无水 K2CO313.8 g(100 mmol)，对羟基苯甲醚 (PMP-OH)7.5 g(60 mmol)，n-Bu4NI 0.92 g(2.5 mmol)，于室温反应17 h。过滤，滤液减压蒸馏，残余物经硅胶柱层析［洗脱剂:A=V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=15∶1］纯化得淡黄色油状液体4 8.24 g，收率64%;1H NMR δ:7.09(dt，J=4.0 Hz，15.6 Hz，1H)，6.84(s，4H)，6.21(dt，J=2.0 Hz，15.6 Hz，1H)，4.64(dd，J=2.0 Hz，4.0 Hz，2H)，4.21(q，J=7.2 Hz，2H)，3.76(s，3H)，1.29(t，J=7.2 Hz，3H)。

(3)5的合成

在反应瓶中加入THF 140 mL，水15.5 mL和4 2.5 g(10.6 mmol)，搅拌下加入 LiOH 1.88 g(44.8 mmol)，于45℃反应过夜。用1 mol·L-1盐酸调至pH 3～4，用乙酸乙酯(3×100 mL)萃取，合并萃取液，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=2∶1)纯化得白色固体 5 1.98 g，收率 90%;1H NMR δ:7.21(dt，J=4.0 Hz，15.6 Hz，1H)，6.85(t，J=9.6 Hz，4H)，6.23(d，J=15.6 Hz，1H)，4.69(s，2H)，3.78(s，3H)。

(4)7的合成

在反应瓶中加入碳酸二乙酯2.38 mL(19.7 mmol)，L-缬氨酸 3.66 mL(9.69 mmol)，搅拌下加入碳酸钾0.134 g，缓慢升温至79℃(不断除去体系中生成的乙醇)反应2 h。冷却至室温，加入二氯甲烷9.69 mL，过滤，滤液依次用1 mol·L-1碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩后用混合溶剂(A=2∶1)重结晶得白色晶体 7 869.9 mg，收率 70%;1H NMR δ:6.72(s，1H)，4.43(t，J=8.4 Hz，1H)，4.10(dd，J=6.4 Hz，8.8 Hz，1H)，3.62(dd，J=7.2 Hz，15.6 Hz，1H)，1.76～1.67(m，1H)，0.95(d，J=6.4 Hz，3H)，0.89(d，J=6.4 Hz，3H)。

(5)8的合成

在反应瓶中加入SOCl25 mL和5 1 g(10.6 mmol)，搅拌使其完全溶解;于40℃反应过夜。旋蒸脱溶得6。

在反应瓶中加入THF 2 mL，7 128 mg(1.0 mmol)，搅拌使其完全溶解;于-78℃下缓慢滴加n-BuLi 0.41 mL(1.5 mmol)，滴毕，缓慢升温至-58℃，活化10 min;降温至-75℃，加入6 340 mg(1.5 mmol)的 THF(1 mL)溶液，升温至 -60℃，反应2 h。加入饱和NH4Cl溶液淬灭反应，用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并萃取液，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=8∶1)纯化得白色固体8 265 mg，收率 82%;1H NMR δ:7.62(d，J=15.6 Hz，1H)，7.25(dt，J=5.6 Hz，15.6 Hz，1H)，6.88(dd，J=9.2 Hz，19.2 Hz，4H)，4.71(d，J=4.0 Hz，2H)，4.50(t，J=4.4 Hz，1H)，4.30(t，J=8.8 Hz，1H)，4.24(dd，J=2.8 Hz，9.2 Hz，1H)，3.77(s，3H)，2.45～2.40(m，1H)，0.94(dd，J=7.2 Hz，18.4 Hz，6H)。

(6)10的合成

在反应瓶中加入NM 1 mL，DCE 1 mL和8 110 mg(0.3 mmol)，搅拌使其完全溶解;于 -20℃滴加甲基二氯化铝(MeAlCl2)0.42 mL(0.42 mmol)，滴毕，活化 10 min，滴加 9 0.108 mL(0.6 mmol)，滴毕，反应2 h;于室温反应4 h。加入二氯甲烷5 mL，依次用1 mol·L-1盐酸和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=8∶1)纯化得黄色油状液体10 108 mg，收率 80.1%;1H NMR δ:6.82～ 6.75(m，4H)，4.45～4.41(m，1H)，4.38(dt，J=4.8 Hz，11.2 Hz，1H)，4.17(dd，J=4.0 Hz，9.2 Hz，1H)，4.08(t，J=8.4 Hz，1H)，3.92(dd，J=3.6 Hz，5.6 Hz，2H)，3.75(s，3H)，2.93(t，J=6.4 Hz，1H)，2.79(t，J=6.8 Hz，1H)，2.62(dt，J=4.4 Hz，15.2 Hz，1H)，2.51～2.43(m，2H)，2.38～ 2.31(m，2H)，2.05～2.00(m，1H)，1.17(d，J=6.8 Hz，3H)，0.91(dd，J=3.2 Hz，5.6 Hz，6H)。

(7)11的合成

在反应瓶中加入 DCE 1.45 mL，8 30 mg(0.094 mmol)，搅拌使其完全溶解;于-78℃滴加二乙基氯化铝(Et2AlCl)0.145 mL(0.13 mmol)，滴毕，活化 10 min;滴加 9 68.6 mg(0.44 mmol)，滴毕，反应10 min;于-40℃反应45 min;于-20℃反应2.5 h。加入二氯甲烷1.5 mL，依次用1 mol·L-1盐酸和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸脱溶后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=8 ∶1)纯化得黄色油状液体11 18.0 mg，收率55%;1H NMR δ:6.82(s，4H)，4.43(dd，J=5.6Hz，9.6 Hz，1H)，4.18(d，J=5.6 Hz，2H)，3.89(dt，J=4.0 Hz，8.8 Hz，2H)，3.76(s，3H)，3.21(dd，J=8.0 Hz，16.8 Hz，1H)，3.00(dd，J=5.6 Hz，16.8 Hz，1H)，2.40～2.35(m，2H)，1.55～1.48(m，2H)，0.98(t，J=7.6 Hz，3H)，0.91(dd，J=7.2 Hz，16.0 Hz，6H)。

2 结果与讨论

2.1 D-A反应条件的优化

［6］方法，以 Et2AlCl为催化剂，带辅基的亲双烯体8与双烯体9进行D-A反应。实验中发现该反应收率非常低，且常伴随生成一个非目标产物化合物，经1H NMR鉴定该化合物其为带辅基的亲双烯体8与催化剂 Et2AlCl发生Micheal加成所得产物11(Scheme 2)。

Scheme 2

(1)催化剂的选择

以二氯甲烷为溶剂，考察催化剂的种类对DA反应的影响。结果见表1。由表1可知，以MeAlCl2(1.4 eq)为催化剂时，于-80℃反应2 h，原料完全反应，主要生成D-A反应产物10，但由于反应中也生成其他杂质，产率不高，故仍需继续对反应溶剂、温度等进行进一步优化。

表1 催化剂种类对D-A反应的影响Table 1 Effect of catalyst kind on D-A reaction

(2)溶剂的选择

以MeAlCl2为催化剂，考察溶剂对D-A反应的影响，结果见表2所示。由表2可见，以NM/DCE(V ∶V=1∶1)为溶剂，于 -20 ℃反应2 h，室温反应4 h，原料完全反应，且收率较高(80%)。

表2 溶剂对D-A反应的影响Table 2 Effect of solvent on D-A reaction

3 结论

本文以廉价易得的巴豆酸乙酯为原料，通过六步反应，以30.5%的总收率成功合成了具有重要抗α-正链RNA病毒活性的天然产物Glaucogenin C的B环的重要前体化合物10。确定D-A反应的最佳条件为:甲基二氯化铝(1.4 eq)为催化剂，NM/DCE(V∶V=1∶1)为溶剂，于 -20℃反应2 h;室温反应4 h，收率80%。

10的成功合成为分子内六元并环的构建提供了原料，也为Glaucogenin C的全合成奠定了基础。

参考文献

［1］ Z X Zhang，J Zhou，K Hayashi，et al.Studies on the constituents of asclepiadaceae plants LⅧ.The structures of five glycosides，cynatratoside-A，-B，-C，-D，and-E，from the chinese drug“pai-wei”cynanchum atratum BUNGE［J］.Chem Pharm Bull，1985，33(4):1507-1514.

［2］ T Nakagawa，K Hayashi，H Mitsuhashi.Studies on the constituents of asclepiadaceae plants.LⅢ.The structures of glaucogenin-A，-B，and-C mono-D-thevetoside from the chinese drug“pai-ch'ien”cynanchum glaucescens Hang-Mazz［J］.Chem Pharm Bull，1983，31(3):870-878.

［3］ Y M Li，L H Wang，S L Li，et al.Seco-pregnane steroids target the subgenomic RNA of alphavirus-like RNA viruses［J］.Proc Natl Acad Sci，USA，2007，104(19):8083-8088.

［4］ W S Tian，J H Gui，D H Wang.Biomimetic synthesis of 5，6-dihydro-glaucogenin C:Construction of the disecopregnane skeleton by iron(Ⅱ)-promoted fragmentation of an α-alkoxy hydroperoxide［J］.Angew Chem，Int Ed，2011，50(31):7093-7096.

［5］ S Hanessian，N Moitessier，L Cantin.Design and synthesis of MMP inhibitors using N-arylsulfonylaziridine hydroxamic acid as constrained scaffolds［J］.Tetrahedron，2001，57(32):6885-6900.

［6］ D A Evans，K T Chapman，J Bisaha.Asymmetric Diels-Alder cycloaddition reactions with chiral α，βunsaturated N-acyloxazolidinones［J］.J Am Chem Soc，1988，110(4):1238-1256.

［7］ D J Ackland，J T Pinhey.The chemistry of aryl-lead(Ⅳ)tricarboxylates.Reaction with vinylogous β-keto esters［J］J Chem Soc，Perkin Trans 1，1987:2689-2694.

［8］ M C Carreno，J L G Ruano，C Z Remor，et al.Regioand stereoselectivity in Diels-Alder reactions of 1，2-disubstituted dienes with enantiopure(S，S)-(p-tolylsulfinyl)-1，4-benzoquinones［J］.Tetrahedron:Asymmetry，2000，11(21):4279-4296.