[发明专利]一种不对称催化合成(S)‑芳姜黄烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然产物化学合成领域，具体涉及一种新的不对称催化合成(S)-芳姜黄烯的方法。

背景技术

(S)-芳姜黄烯(S-ar-curcumene)是一类重要的倍半萜类化合物，存在于生姜、紫罗兰与欧白芷等多种植物中(Uhde,G.；Ohloff,G..Helv.Chim.Acta.1972,55,2621–2625.Sigurdsson,S.；Ogmundsdottir,H.M.；Gudbjarnason,S.AnticancerRes.2005,25,1877–1880.El-Baroty,G.S.；AbdEl-Baky,H.H.；Farag,R.S.；Saleh,M.A.Afr.J.Biochem.Res.2010,4,167–174.)。从这些植物提取的精油一般具有杀菌和抗氧化的活性，同时具有强烈的细胞毒性，可以抑制癌细胞的生长(El-Baroty,G.S.；AbdEl-Baky,H.H.；Farag,R.S.；Saleh,M.A.Afr.J.Biochem.Res.2010,4,167–174.Sigurdsson,S.；Oegmundsdottir,H.M.；Gudbjarnason,S.AnticancerRes.2005,25,1877–1880.)。2010年，Miyazawa的研究表明，(S)-芳姜黄烯具有抑制乙酰胆碱酯酶的活性(Fujiwara,M.；Yagi,N.；Miyazawa,M.J.Agric.FoodChem.2010,58,2824–2829.)。另外，(S)-芳姜黄烯还是雄性红肩椿分泌的性激素的主要成分(McBrien,H.L.；Millar,J.G.；Rice,R.E.；McElfresh,J.S.；Cullen,E.；Zalom,F.G.J.Chem.Ecol.2002,28,1797–1818.)。(S)-芳姜黄烯的结构式如式1所示，其结构中有一个手性甲基。

(S)-芳姜黄烯具有重要的生理活性，但在自然界中含量较少，而且提取较为困难，限制了对其进一步进行生物活性研究。因此，研究其化学合成具有重要的意义。目前合成(S)-芳姜黄烯的方法主要包括手性源法、手性诱导法、酶催化法以及不对称催化法。

(1)手性源法是利用手性原料(R)-香茅醛(Hagiwara,H.；Okabe,T.；Ono,H.；Kamat,V.P.；Hoshi,T.；Suzuki,T.；Ando,M.J.Chem.Soc.,PerkinTrans.12002,895–900.)与(R)-5-三甲硅基-2-环己烯酮(Asaoka,M.；Shima,K.；Fujii,N.；Takei,H.Tetrahedron1988,44,4757–4766.)实现(S)-芳姜黄烯合成。

(2)不对称催化法是利用烯烃的不对称氢化酯化反应(Du,Z.；Yue,G.；Ma,J.；She,X.；Wu,T.；Pan,X.J.Chem.Res.2004,427–429.),α，β-不饱和醛的不对称β-烷基化反应(Afewerki,S.；Breistein,P.；Pirttila,K.；Deiana,L.；Dziedzic,P.；Ibrahem,I.；Cordova,A.Chem.Eur.J.2011,17,8784–8788)，芳基硼酸对α，β-不饱和羧酸酯的不对称加成反应(Yasukawa,T.；Suzuki,A.；Miyamura,H.；Nishino,K.；Kobayashi,S.J.Am.Chem.Soc.2015,137,6616–6623.)，烯丙醇类化合物的不对称氢化反应(Bernasconi,M.；Ramella,V.；Tosatti,P.；Pfaltz,A.Chem.Eur.J.2014,20,2440–2444.)等合成(S)-芳姜黄烯。

(3)手性诱导法是通过在烯烃双键的α位引入手性噁唑啉基团，然后用芳基锂对其进行不对称加成构建手性甲基，再通过水解、还原，最后再经溴代、偶联生成(S)-芳姜黄烯(Meyers,A.I.；Stoianova,D.J.Org.Chem.1997,62,5219–5221.)

(4)酶催化法是通过PS-C酶催化的外消旋羧酸酯的水解反应，得到手性羧酸，再经还原、酯化，最后与异丁烯基格氏试剂偶联生成(S)-芳姜黄烯(Kamal,A.；Malik,M.S.；Shaik,A.A.；Azeeza,S.TetrahedronAsymmetry2007,18,2547–2553.)。