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Total Synthesis of Amphidinolide F Galle Valot, Christopher S. Regens, Daniel P. OMalley, Edouard Godineau, Hiroshi Takikawa, and Alois Frstner* Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 95349538 Feng Zhang @ Wipf Group Page 1 of 12 09/21/2013 Feng Zhang Wipf Group Current Literature Sep. 21, 2013 OH OH O O OH O O O H H O H H amphidinolide F Feng Zhang @ Wipf Group Page 1 of 12 10/2/2013
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Total&Synthesis&of& AmphidinolideFccc.chem.pitt.edu/wipf/Current Literature/Feng_3.pdf · 2013. 10. 2. · PhMe2SiLi, CuCN, MeI 90% TBSO OTES TMS PhMe 2Si K 2CO 3, MeOH 88% TBSO OTES

Mar 24, 2021

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Page 1: Total&Synthesis&of& AmphidinolideFccc.chem.pitt.edu/wipf/Current Literature/Feng_3.pdf · 2013. 10. 2. · PhMe2SiLi, CuCN, MeI 90% TBSO OTES TMS PhMe 2Si K 2CO 3, MeOH 88% TBSO OTES

Total  Synthesis  of  Amphidinolide  F �Galle  Valot,  Christopher  S.  Regens,  Daniel  P.  OMalley,  Edouard  Godineau,  Hiroshi  

Takikawa,  and  Alois  Frstner*    

Angew.  Chem.  Int.  Ed.  2013,  52,  9534-­‐9538 �

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  1 of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

Feng  Zhang  Wipf  Group  Current  Literature  

Sep.  21,  2013                                                                                                                                          �

OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide F

Feng Zhang @ Wipf Group Page 1 of 12 10/2/2013

Page 2: Total&Synthesis&of& AmphidinolideFccc.chem.pitt.edu/wipf/Current Literature/Feng_3.pdf · 2013. 10. 2. · PhMe2SiLi, CuCN, MeI 90% TBSO OTES TMS PhMe 2Si K 2CO 3, MeOH 88% TBSO OTES

Marine  dinoflagellates  Okinawan  marine  organisms  

Marine  dinoflagellates  have  proved  to  be  a  subject  of  considerable  aWenXon  as  a  new  valuable  source  of  bioacXve  compounds.    More  than  thirty  macrolides  have  been  isolated  from  different  strains,  which  are  collecXvely  called  amphidinolides.    Most  of  them  exhibiXng  a  potent  cytotoxicity  against  human  cancer  cell  lines  in  micromolar,  nanomolar,  or  even  subpicomolar  concentraXons  in  vitro.    

IntroducXon  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  2  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

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OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide C: X = OH, Y = Hamphidinolide C2: X = OAc, Y = Hamphidinolide C3: X , Y = O

X Y

OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide F

In  1991,  a  new  natural  product  Amphidinolide  F  was  isolated  from  a  dinoflagellate  of  the  genus  Amphidinium  which  was  associated  with  the  Okinawan  flatworm  Amphiscolops  magniviridis  and  a  different  species  from  those  reported  previously.    

cytotoxic  acXvity  (IC50)    

murine  lymphoma  LI210  cells    

human  epidermoid  carcinoma  KB  cells  

Amphidinolide  F                                          0.0006                                                    1.5  µg/mL                                                                                    3.2  µg/mL    

Amphidinolide  C                                          0.0015                                                    5.8  ng/mL                                                                                    4.6  ng/mL    

Amphidinolide  C  2                                    0.00015                                              0.8  µg/mL                                                                                    3.0  µg/mL    

Amphidinolide  C  3                                    0.00006                                              7.6  µg/mL                                                                                10.0  µg/mL    

IsolaXon  yield  (%)  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  3  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

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Due  to  their  impressive  potenXal  bioacXvity,  unique  structure,  and  low  natural  accessibility,  total  synthesis  therefore  becomes  an  important  potenXal  source.      20  years  passed  since  Amphidinolide  F  was  isolated,  no  total  synthesis  was  reported  unXl  2012  (totally  34  steps).  

Angew.  Chem.  Int.  Ed.  2012,  51,  7948  –  7951.  

OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide F

O O

Ph

OH

O

BzOOPivTBSO

TBSO H HOTES

OH

H

OTBS

OTBS

OTBSO

OPiv

H H

I

OEESO2Ph

OTBS

OTBS

O

TBSOO OTES

OPiv

H HOH

H

OEE

sulfone alkylation

oxidative desulfurization

macrolactonization

common intermediate

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  4  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

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RetrosyntheXc  analysis  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  5  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide F

OR

OR

ORO O

O

H HOH

H

O

A

OR

OR

ORO O

O

H HOH

H

B

OH

OR

OR

ORO O

O

H HOH

H

C

OH

X

OR

OH

1518

15

D

+

OR

O OH

O

H H

E

ORY+

OH

OH

H

18

F

M

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The  syntheXc  method  for  the  fragment  D  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  6  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

X

OR

OH15

D

HO OHa. TBSCl, TEA, 86%

b, TEMPO, KBr, NaOCl, 86%TBSO

O

TMS

OMs

Pd(OAc)2, PPh3, Et2Zn, 87% OH TMS

HClEtOH

OH TMS

TBSO

OH91% OTES TMSTESO

TESOTf, 2,6-lutidinequant

PPTS, MeOHDCM, 80% OTES TMSOH

SO3.pyridine, iPr2NEt

93% OTES TMSO

OMs

Inl, PdCl2(dppf), THF/HMPA73%

OTES TMSOH

TBSOTf, 2,6-lutidine91%

OTES TMSTBSO

PhMe2SiLi, CuCN, MeI

90% OTES TMSTBSOPhMe2Si

K2CO3, MeOH 88%

OTESTBSOPhMe2Si

OTESTBSOI

a.

b. nBuLi, MeI, 97%

NIS, MeCN, benzene

88%

1 2 3

4 5 6

7 8

9 10

11 12

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OR

O OH

O

H H

E

ORY

O OHO

TrClpyridine

91%

O OTrO

LDA, MeI

THF

OHTrO

OEtO

O OTrO

a. Dibal-H, DCM

b. Ph3P=CHCOOEt, 85%

TBAF.3H2O

87%

OTrO

OEtOH H

a. TFA/EtOH, 86% OO

OEtOH H

b. SO3.pyridine, iPr2NEt

OTBSO

L-proline, DMF, 66%

OH HOHO

TBSO

OEt

O

TBSOTf

pyridine, 91%

OH HO

TBSO

OEt

O

OTBSKHMDS, PhNTf2, THF

73%

OH HTfO

TBSO

OEt

O

OTBS

Pd2(dba)3, P(2-furyl)3

Me6Sn2, LiCl, 81%

OH HMe3Sn

TBSO

Et

O

OTBSKOH

EtOH, THF, H2O, 98%

OH HMe3Sn

TBSO

OH

O

OTBS

13 14 15 16

17 18

19 20 21

22 23

The  syntheXc  method  for  the  fragment  E  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  7  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

Feng Zhang @ Wipf Group Page 7 of 12 10/2/2013

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The  syntheXc  method  for  the  fragment  F  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  8  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

O Propyne, nBuLi, BF3.Et2O87%

OH OOH

H H(nmp)2Co, tBuOOH

O2, iPrOH, 84%

SO3.pyridine, iPr2NEt86%

OO

H HBra. , tBuLi, ZnBr2

b.N

O OH

O

N , tBuLi

OH

OH

H

18

F

OH H OH

24 25 26

27 28

85%

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Fragment  Coupling  and  CompleXon  of  the  Total  Synthesis  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  9  of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

OH H OH

28

OH HMe3Sn

TBSO

OH

O

OTBS

23

+

OTESTBSOI

122,4,6-Trichlorobenzoyl chloride, TEA

DMAP, toluene, 80%

OH HMe3Sn

TBSO

O

O

OTBS

29

OH

H

Pd(PPh3)4, Ph2PO2NBu4, CuTC, 56%

OH H

TBSO

O

O

OTBS

30

OH

H

OTBS

OTES

OH H

TBSO

O

O

OTBS

31

OH

H

OTBS

OTES

OH H

TBSO

O

O

OTBS

32

OH

H

OTBS

OH

OH H

TBSO

O

O

OTBS

33

OH

H

OTBS

OH

a. [(C2H4)PtCl2]2, Et2O, 97%

b. PPTS, benzene, 98%

OH H

TBSO

O

O

OTBS

34

OH

H

OTBS

OHO

a. TPAP, DCM, 70%

b. HF.NEt3, TEA, MeCN, 60%

OH

OH

OO

OHO O

O

H HOH

H

amphidinolide F

A

B

B

C

A: 35, toluene, DCM, 73%

B: PPTS, MeOH, DCM, 87% (33), 95% (32)C: 36, toluene, 70%

35  

36  

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Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  10 of  12                                                                                                                                                                                  09/21/2013�

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Conclusions  

•  No  more  than  21  steps  and  therefore  compares  favorably  with  the  only  other  completed  approach  known  in  the  literature.  

 •  A  late-­‐stage  interplay  of  ring-­‐closing  alkyne  metathesis  (RCAM)  and  π-­‐acid  

catalysis   nicely   solved   the   selecRvity   issue   arising   from   the   unusual   1,4-­‐dioxygenaRon  paUern  decoraRng  the  targets  polyfuncRonal  backbone.  

•  The  success  of  this  strategy  showcases  the  maturity  of  these  methods  and  augurs  well  for  future  applicaRons.  

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  11 of  12                                                                                                                                                                                    09/21/2013�

Feng Zhang @ Wipf Group Page 11 of 12 10/2/2013

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Thanks! �

Feng  Zhang  @  Wipf  Group                                                                                                                            Page  12 of  12                                                                                                                                                                                      09/21/2013�

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