De eerste totale synthese van dimere securinega-alkaloïde (-)-flueggenine C werd voltooid via een versnelde intermoleculaire Rauhut-Currier (RC)-reactie. Het onderzoeksteam onder leiding van professor Sunkyu Han van de afdeling Scheikunde is erin geslaagd het natuurlijke product te synthetiseren door de conventionele RC-reactie opnieuw uit te vinden.

De totale synthese van natuurlijke producten verwijst naar het proces van het synthetiseren van secundaire metabolieten die zijn geïsoleerd uit levende organismen in het laboratorium door middel van een reeks chemische reacties. Elke fase van een chemische reactie moet succesvol zijn om het uiteindelijke doelmolecuul te produceren, en dus vereist het proces veel geduld en creativiteit. Om die reden, de onderzoekers die werken aan natuurlijke producten totale synthese worden vaak "moleculaire kunstenaars" genoemd.

Ondanks talrijke rapporten over de totale synthese van monomeer securinegas, de synthese van dimere securinegas, waarvan de monomere eenheden zijn verbonden door een vermeende enzymatische RC-reactie, is tot op heden niet gemeld.

Het team gebruikte een Rauhut-Currier (RC) -reactie, een koolstof-koolstofbinding die een reactie vormt tussen twee Michael-acceptors, voor het eerst gerapporteerd door Rauhut en Currier in 1963, om met succes een dimeer natuurlijk product te synthetiseren, flueggenine C. Dit nieuwe werk kenmerkte de eerste toepassing van een intermoleculaire RC-reactie in totale synthese.

De conventionele intermoleculaire RC-reactie werd niet-selectief aangedreven door een giftige nucleofiele katalysator bij een hoge temperatuur van meer dan 150°C en een sterk geconcentreerd reactiemengsel, en is dus nooit toegepast op totale synthese van natuurlijke producten. Om dit al lang bestaande probleem op te lossen, het onderzoeksteam plaatste een nucleofiel deel op de y-positie van het enon-derivaat. Als resultaat, de RC-reactie kan worden geïnduceerd door de eenvoudige toevoeging van een base bij omgevingstemperatuur en een verdunde oplossing, zonder de noodzaak van een nucleofiele katalysator. Met behulp van deze nieuw ontdekte reactiviteit, het team synthetiseerde met succes het natuurlijke product (-)-flueggenine C uit commercieel verkrijgbaar aminozuurderivaat in 12 stappen.

Professor Han zei:"Onze belangrijkste bevinding met betrekking tot de opmerkelijk verbeterde reactiviteit en selectiviteit van de intermoleculaire RC-reactie zal dienen als een belangrijke opstap om deze reactie te laten worden beschouwd als een praktisch en betrouwbaar chemisch hulpmiddel met brede toepasbaarheid in natuurlijke producten, geneesmiddelen, en materiaalsynthese."

Dit onderzoek werd geleid door Ph.D. kandidaat Sangbin Jeon en werd gepubliceerd in Het tijdschrift van de American Chemical Society (JACS) op 10 mei.