【背景】螺内酯是药物、天然产物中的优势骨架,α-氨基-γ-螺内酯因兼具螺环和胺基两个药物关键结构单元,极具研发价值,但现有合成方法存在底物范围窄、需特殊底物或催化剂、未评估生物活性等缺陷;六氟异丙醇(HFIP)作为特殊溶剂,在活化底物、稳定中间体方面表现突出,为开发新型多组分反应提供了可能。
【策略】以简单易得的胺类、乙醛酸和未活化烯烃为原料,借助HFIP的强氢键给体能力和低亲核性,设计“缩合-氮杂-Prins型反应-环化”一锅法:先促进乙醛酸与胺形成亚胺离子中间体,再与烯烃反应生成碳正离子,最终经羧酸环化得到目标产物,同时适用于药物分子的中晚期功能化。
【创新】首次仅以HFIP为溶剂构建了无金属、无添加剂的反应体系,反应条件温和且副产物仅为水,原子经济性达95.0%,可持续性表现优异;还实现了多种胺类(二芳基胺、环胺等)与烯烃(天然烯烃、三/四取代烯烃等)的高效兼容,且能耐受酯基、氰基等多种官能团,大幅拓宽了底物适用范围;同时,该方法在克级规模(产率92%)下稳定实现目标产物合成,并成功应用于诺氟沙星、氟西汀等上市药物及相关药物片段的中晚期修饰,更重要的是,合成的产物对PC-9等癌细胞具有显著细胞毒性(部分IC50与5-FU相当),且代谢稳定性优于母体药物,多维度突破了传统合成方法的局限。
【结论】该研究开发了高效、通用的α-氨基-γ-螺内酯合成方法,通过HFIP介导的三组分级联反应,实现了从简单原料到复杂三维分子的快速构建;其优异的兼容性、可扩展性、可持续性及产物的潜在生物活性,为药物研发提供了重要工具,在新型治疗药物开发中具有广阔应用前景。