Den första totala syntesen av dimerisk securinega alkaloid (-)-flueggenin C slutfördes via en accelererad intermolekylär Rauhut-Currier (RC) reaktion. Forskargruppen ledd av professor Sunkyu Han vid institutionen för kemi lyckades syntetisera naturprodukten genom att återuppfinna den konventionella RC-reaktionen.

Den totala syntesen av naturliga produkter hänvisar till processen att syntetisera sekundära metaboliter isolerade från levande organismer i laboratoriet genom en serie kemiska reaktioner. Varje steg i den kemiska reaktionen måste vara framgångsrik för att producera den slutliga målmolekylen, och därför kräver processen höga nivåer av tålamod och kreativitet. Av den anledningen, forskarna som arbetar med naturprodukters totalsyntes kallas ofta "molekylära konstnärer".

Trots många rapporter om den totala syntesen av monomera securinegas, syntesen av dimerisk säkerhetsgas, vars monomera enheter är förbundna med en förmodad enzymatisk RC-reaktion, har inte rapporterats hittills.

Teamet använde en Rauhut-Currier (RC) reaktion, en kol-kol-bindning som bildar en reaktion mellan två Michael-acceptorer som först rapporterades av Rauhut och Currier 1963, att framgångsrikt syntetisera en dimerisk naturprodukt, flueggenine C. Detta nya arbete innehöll den första tillämpningen av en intermolekylär RC-reaktion i total syntes.

Den konventionella intermolekylära RC-reaktionen drevs icke-selektivt av en giftig nukleofil katalysator vid en hög temperatur på över 150°C och en mycket koncentrerad reaktionsblandning, och har därför aldrig applicerats på naturliga produkters totala syntes. För att övervinna detta långvariga problem, forskargruppen placerade en nukleofil del i y-positionen av enonderivatet. Som ett resultat, RC -reaktionen kan induceras genom enkel tillsats av en bas vid omgivningstemperatur och utspädd lösning, utan behov av en nukleofil katalysator. Genom att använda denna nyupptäckta reaktivitet, laget syntetiserade framgångsrikt den naturliga produkten (-)-flueggenin C från kommersiellt tillgängliga aminosyraderivat i 12 steg.

Professor Han sa, "Vårt nyckelfynd beträffande den anmärkningsvärt förbättrade reaktiviteten och selektiviteten hos den intermolekylära RC-reaktionen kommer att fungera som en viktig språngbräda för att tillåta denna reaktion att betraktas som ett praktiskt och pålitligt kemiskt verktyg med bred tillämpbarhet i naturliga produkter, läkemedel, och material syntes. "

Denna forskning leddes av Ph.D. kandidat Sangbin Jeon och publicerades i Journal of the American Chemical Society (JACS) den 10 maj.