甲基環丙烷陽離子重排合成結構多樣性的葫蘆素IIA衍生物

任 健, 丁仕華, 蘇玉情, 曾富林, 管 媛, 余春紅

(宜春學院 化學與生物工程學院，江西 宜春 336000)

以活性天然產物為母核，運用簡捷高效、綠色環保的有機化學反應，設計合成結構多樣性的類天然產物并對其開展構效關系研究是先導化合物發現的重要途徑之一[1-4]。葫蘆素IIA是葫蘆科雪膽屬植物的主要活性成分，其含量豐富，且具有細胞毒[5]、抗病毒[6-7]、抗HIV[8]、抗腫瘤[9-11]和抗炎[12-13]等藥理活性，其中葫蘆素家族的抗腫瘤活性研究一直是藥理學家關注的熱點[14-15]。Boykin等[16]對葫蘆素IIA進行體內外抗腫瘤活性研究,發現葫蘆素IIA能夠破壞肌動蛋白細胞骨架，抑制生存素(survivin)的表達，誘導癌細胞凋亡。Lohberger等[17]發現葫蘆素IIA通過降低人軟骨組織肉瘤細胞中細胞周期相關蛋白(Cyclin B1、 Cyclin A、 CDK1、 CDK2)的表達，使細胞有絲分裂阻滯在G2/M期，引發細胞程序性死亡。雖然葫蘆素IIA的藥理研究較為深入，但對其進行結構修飾與構效關系研究的報道較為有限，尤其是骨架轉化研究，目前還未見報道。

本文以天然產物葫蘆素IIA為起始原料，通過甲基環丙烷陽離子重排產生結構特異性的骨架(Chart 1)，為活性評價提供結構新穎的類天然產物。

Chart 1

Scheme 1

Scheme 2

Schmalz等[18]曾報道了三環[4.4.1.0]十一烷中間體I在路易斯酸BF3·Et2O作用下發生甲基環丙烷陽離子重排生成結構新穎的6/7(III)和6/6(IV)環系(scheme 1)。受到該研究成果的啟發，我們設想葫蘆素IIA中A環鄰二醇結構在酸性條件下形成碳正離子中間體V，然后由B環中雙鍵捕獲該碳正離子形成甲基環丙烷陽離子中間體VI，中間體VI發生重排很可能得到結構多樣性的類天然產物。

基于上述設想，本文首先在p-TsOH條件下將葫蘆素IIA在苯中進行回流，期望在A環能夠發生重排，但TLC監測發現反應體系復雜，難以分離鑒定，究其原因可能是葫蘆素IIA結構復雜，官能團豐富，對反應造成不利的影響。為使本課題研究順利進行，我們將葫蘆素IIA的側鏈氧化裂解，先合成關鍵中間體P，然后再嘗試甲基環丙烷陽離子重排。關鍵中間體P的合成路線如Scheme 2所示，化合物1在DMAP催化下與Ac2O反應得到三乙酰化產物2[19]，接著在Luche還原條件下立體選擇性還原C22位羰基得到鄰二醇3[20]，鄰二醇3在高碘酸鈉條件下氧化裂解側鏈得到四環母核4[20]，接著4在p-TsOH條件下快速發生β-消除得到關鍵中間體P， 4步反應總收率為71%。

Scheme 3

Scheme 4

得到中間體P后，我們以苯為溶劑，將關鍵中間體P與p-TsOH在70 ℃下反應24 h， TLC監測反應生成4個產物，柱層析分離得到化合物P1、P3、5和6，收率分別為16%、 21%、 13%和23%(Scheme 3)。正如預測的一樣，化合物P1和P3在A環發生甲基環丙烷陽離子重排使A環縮環形成五元環。化合物P1的結構由單晶X-ray確證，化合物P3的結構是通過解析二維核磁共振譜圖來鑒定的。由于該反應原料剩余，所以P1和P3的收率較低。嘗試延長反應時間使原料消耗完，但是此時反應體系復雜導致柱層析分離困難；將p-TsOH換成TfOH或TFA嘗試該反應，反應體系更復雜，效果均不理想。

由于該反應產生化合物5，推測甲基環丙烷陽離子重排是基于化合物5發生的，因此我們將中間體P中的乙酰基水解得到化合物7，使A環中的羥基暴露出來(Scheme 4)，然后嘗試酸促進甲基環丙烷陽離子重排，最終在BF3·Et2O作用下A環發生重排得到結構多樣性的產物P2，其結構也由單晶X-ray確證。至此，我們完成10個化合物的合成，其中P1、P2和P3為新化合物，其結構經1H NMR,13C NMR或單晶X-ray表征。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

XT-4型熔點儀；Burker AVANCE III 400 MHz/600 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標)；Agilent 6540 Q-TOF型質譜儀。

所用試劑均為分析純或化學純。

1.2 合成

(1) 化合物2的合成

將化合物12.0 g(3.6 mmol)溶于40 mL二氯甲烷中，加入TEA 2.6 mL(18 mmol)， Ac2O 1.7 mL(18 mmol)， DMAP 13 mg(0.1 mmol)，攪拌下反應過夜(TLC監測)。用二氯甲烷(3×15 mL)萃取，合并有機相，依次用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓蒸除溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A=石油醚/乙酸乙酯=2/1,V/V)純化得白色固體22.28 g, 收率93%;1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 5.74(d,J=5.0 Hz, 1H), 5.11(t,J=7.9 Hz, 1H), 5.00(d,J=3.0 Hz, 1H), 4.68(d,J=10.0 Hz, 1H), 4.19(s, 1H), 3.18(d,J=14.6 Hz, 1H), 2.76～2.65(m, 2H), 2.61(dd,J=11.7 Hz, 6.0 Hz, 2H), 2.42(d,J=16.0 Hz, 2H), 2.05(s, 3H), 2.02(d,J=5.8 Hz, 2H), 1.98(s, 6H, overlap), 1.95(s, 1H), 1.92(s, 3H), 1.90(s, 1H), 1.88～1.83(m, 1H), 1.48(s, 3H), 1.45(s, 3H), 1.42(s, 3H), 1.35(dd,J=27.0 Hz, 12.8 Hz, 2H), 1.24(s, 1H), 1.21(s, 3H), 1.08(s, 3H), 1.04(s, 3H), 1.03(s, 3H), 0.98(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 212.44, 211.71, 170.46, 170.37, 170.17, 170.02, 139.05, 120.25, 81.00, 78.61, 77.86, 74.14, 70.93, 53.98, 50.01, 48.59, 48.24, 47.80, 43.23, 42.20, 41.81, 35.19, 33.37, 30.54, 30.39, 25.98, 25.79, 24.38, 24.18, 23.68, 22.61, 22.37, 21.04, 20.92, 20.88, 20.06, 19.56, 18.83。

(2) 化合物3的合成

將化合物21.05 g(1.5 mmol)溶解在20 mL甲醇中，加入CeCl3·7H2O 559 mg(1.5 mmol)攪拌至溶解，在冰水浴下加入NaBH458 mg(1.5 mmol)，反應30 min(TLC監測)。加入飽和氯化銨溶液，攪拌30 min使體系澄清，用乙酸乙酯(3×15 mL)萃取，合并有機相，依次用飽和氯化鈉溶液(3×10 mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，過濾，濾液減壓蒸干溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A=1/1)純化得白色固體31.0 g, 收率95%;1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 5.74(d,J=5.0 Hz, 1H), 5.39(t,J=7.5 Hz, 1H), 4.99(td,J=11.2 Hz, 4.2 Hz, 1H), 4.66(d,J=10.0 Hz, 1H), 3.14(s, 1H), 3.10(d,J=15.3 Hz, 1H), 2.64～2.58(m, 2H), 2.41(d,J=11.9 Hz, 2H), 2.29(s, 1H), 2.04(s, 3H), 2.03(s, 3H), 2.00(s, 2H), 1.97(s, 3H), 1.96(s, 3H), 1.93(s, 2H), 1.91～1.81(m, 2H), 1.75～1.67(m, 2H), 1.54～1.48(m, 2H), 1.44(s, 3H), 1.43(s, 3H), 1.25(s, 4H), 1.21(s, 3H), 1.07(s, 3H), 1.04(s, 3H), 1.02(s, 3H), 0.95(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 212.49, 170.52, 170.51, 170.45, 170.32, 138.98, 120.27, 82.16, 77.95, 75.82, 75.12, 70.96, 52.35, 50.38, 48.90, 48.04, 47.52, 43.74, 42.33, 41.79, 38.79, 33.38, 30.58, 26.22, 25.92, 24.67, 24.38, 23.72, 22.58, 22.50, 21.39, 21.03, 20.89, 20.09, 19.80, 18.44; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C38H58O11K{[M+K]+}729.3611, found 729.3612。

(3) 化合物4的合成

將化合物3482 mg(0.7 mmol)溶解于20 mL四氫呋喃/H2O(1/1,V/V)中，加入高碘酸鈉749 mg(3.5 mmol)，攪拌下反應16 h。加入硫代硫酸鈉飽和溶液稀釋反應液，用乙酸乙酯 (3×20 mL) 萃取，合并有機相，用飽和食鹽水(3×15 mL)洗滌，過濾，濾液減壓蒸干溶劑得白色油狀液體，經硅膠柱層析(洗脫劑：A=2/1)純化得白色固體4344 mg，收率93%;1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 5.75(d,J=5.0 Hz, 1H), 5.61(t,J=7.6 Hz, 1H), 5.01(td,J=11.0 Hz, 4.2 Hz, 1H), 4.67(d,J=10.0 Hz, 1H), 3.29(d,J=6.6 Hz, 1H), 3.22(d,J=14.4 Hz, 1H), 2.48～2.39(m, 3H), 2.14(s, 3H), 2.05(s, 3H), 2.02(d,J=6.0 Hz, 1H), 1.99(s, 3H), 1.97(s, 3H), 1.94～1.82(m, 3H), 1.50(d,J=14.2 Hz, 1H), 1.29～1.20(m, 4H), 1.07(s, 3H), 1.04(d,J=4.3 Hz, 6H), 0.67(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 210.59, 205.85, 170.41, 170.34, 170.28, 139.00, 120.00, 77.80, 74.64, 70.83, 63.73, 49.41, 48.55, 48.30, 46.88, 43.17, 42.69, 41.76, 33.35, 31.33, 30.53, 24.34, 23.78, 22.49, 21.03, 20.98, 20.83, 20.02, 19.71, 18.65; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C30H42O8Na{[M+Na]+}553.2772, found 553.2775。

(4) 化合物P的合成

將化合物4530 mg(1.0 mmol)溶解于20 mL苯中，加入p-TsOH·H2O 57 mg(0.3 mmol)，回流(80 ℃)反應3.5 h。冷卻至室溫，加入乙酸乙酯和H2O攪拌5 min，用乙酸乙酯 (3×15 mL) 萃取，合并有機相，依次用飽和氯化鈉溶液(3×15 mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，過濾，濾液減壓蒸干溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A=2/1)純化得白色固體P406 mg,收率86%;1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 6.67(s, 1H), 5.75(d,J=5.7 Hz, 1H), 5.02(td,J=11.2 Hz, 4.4 Hz, 1H), 4.65(d,J=10.0 Hz, 1H), 3.08(d,J=15.6 Hz, 1H), 2.97(d,J=15.6 Hz, 1H), 2.48(dd,J=19.1 Hz, 7.9 Hz, 1H), 2.35(d,J=12.9 Hz, 1H), 2.31～2.23(m, 4H), 2.21(d,J=8.0 Hz, 1H), 2.15(dd,J=17.1 Hz, 3.2 Hz, 1H), 2.08～1.91(m, 8H), 1.26(q,J=12.5 Hz, 1H), 1.14(s, 3H), 1.06(s, 3H), 1.04(s, 3H), 0.99(s, 3H), 0.93(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 212.14, 196.20, 170.53, 170.13, 151.06, 143.77, 138.85, 119.78, 78.20, 71.00, 52.41, 49.54, 48.41, 44.18, 42.53, 41.71, 41.49, 33.98, 30.87, 26.91, 24.47, 23.71, 22.77, 22.14, 20.99, 20.95, 20.87, 19.79; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C28H38O6Na{[M+Na]+}493.2561, found 493.2566.

(5) 化合物P1、P3、5和6的合成

將化合物P1.22 g(2.59 mmol)溶解于25 mL苯中，加入p-TsOH·H2O 590 mg(3.1 mmol)，于70 ℃反應24 h。蒸除溶劑，殘余物加入適量乙酸乙酯和H2O，攪拌5 min，用乙酸乙酯(3×25 mL) 萃取，合并有機相，依次用飽和碳酸氫鈉溶液(3×20 mL)和飽和氯化鈉溶液(3×20 mL)洗滌，無水Na2SO4干燥，過濾，濾餅減壓蒸除溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A=5/1)純化得化合物P1167 mg；化合物P3184 mg；化合物5144 mg；化合物6255 mg。

P1: 黃色固體,收率16%(38% brsm), m.p. 242.7～243.6 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 6.67(d,J=1.2 Hz, 1H, 16-H), 5.49(s, 1H, 6-H), 5.00(dd,J=15.2 Hz, 8.2 Hz, 1H, 2-H), 4.77(s, 2H, 28-H), 3.14(dd,J=5.1 Hz, 2.3 Hz, 1H, 3-H), 3.10(d,J=16.3 Hz, 1H, 12a-H), 2.90(d,J=16.3 Hz, 1H, 12b-H), 2.57～2.53(m, 1H, 10-H), 2.44～2.37(m, 1H, 7a-H), 2.29(d, 5H, overlap, 8-H, 15a-H, 21-H), 2.20(dd,J=17.0 Hz, 3.2 Hz, 1H, 15b-H), 2.09～2.03(m, 2H, 7b-H, 1a-H), 2.01(s, 3H, COCH3-H), 1.62(s, 3H, 29-H), 1.49(dd,J=21.6 Hz, 11.9 Hz, 1H, 1b-H), 1.11(s, 3H, 30-H), 1.10(s, 3H, 19-H), 0.96(s, 3H, 18-H);13C NMR(150 MHz, CDCl3)δ: 213.27(C11), 196.21(C20), 170.76, 151.27(C17), 144.25(C4), 143.65(C16), 137.67(C5), 118.77(C6), 113.18(C28), 75.17(C2), 57.33(C3), 51.33(C13), 49.82(C14), 48.50(C9), 44.57(C12), 43.09(C15), 41.08(CH), 40.98(CH), 33.06(C1), 26.92(C21), 24.40(C7), 22.90(C18), 21.06, 19.86(C19), 19.00(C30), 18.61(C29); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C26H34O4Na{[M+Na]+}433.2349, found 433.2352。

P3: 黃色固體,收率21%(48% brsm),1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 6.69(s, 1H, 16-H), 6.64(d,J=10.0 Hz, 1H, 2-H), 5.66(dd,J=9.9 Hz, 6.0 Hz, 1H, 1-H), 5.60(s, 1H, 6-H), 3.11(d,J=16.4 Hz, 1H, 12a-H), 2.99(dt,J=13.7 Hz, 6.8 Hz, 1H, 4-H), 2.88(d,J=11.9 Hz, 2H, 7-H), 2.84(d,J=16.4 Hz, 1H, 12b-H), 2.76(d,J=5.8 Hz, 1H, 8-H), 2.46(d,J=17.3 Hz, 1H, 15a-H), 2.27(s, 3H, 21-H), 2.16(dd,J=17.3 Hz, 3.1 Hz, 1H, 15b-H), 1.32(s, 3H, 19-H), 1.12(d,J=6.8 Hz, 3H, 28-H), 1.06(d,J=6.9 Hz, 3H, 29-H), 1.02(s, 3H, 18-H), 0.83(s, 3H, 30-H);13C NMR(150 MHz, CDCl3)δ: 211.37(C11), 196.19(C20), 150.68(C17), 148.23(C3), 145.84(C10), 143.88(C16), 131.06(C5), 125.72(C1), 122.71(C2), 120.74(C6), 51.52(C13), 49.96(C9), 49.53(C14), 47.51(C8), 45.13(C12), 41.59(C15), 38.70(C7), 27.99(C19), 27.28(C4), 26.98(C21), 23.73(C28), 22.85(C29), 22.48(C18), 18.56(C30); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H31O2Na{[M+H]+}351.2319, found 351.2322。

5: 白色固體,收率13%,1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 6.67(d,J=1.2 Hz, 1H), 5.73(d,J=5.9 Hz, 1H), 4.83(td,J=11.6 Hz, 4.3 Hz, 1H), 3.11(d,J=9.7 Hz, 1H), 3.06(d,J=15.6 Hz, 1H), 2.96(d,J=15.6 Hz, 1H), 2.53～2.41(m, 1H), 2.31(d,J=16.5 Hz, 1H), 2.27(s, 3H), 2.23(d,J=15.8 Hz, 2H), 2.19～2.11(m, 2H, overlap), 2.06(s, 3H), 2.03(d,J=3.5 Hz, 1H), 2.02～1.93(m, 2H, overlap), 1.18(s, 3H), 1.13(s, 3H), 1.05(s, 3H), 0.93(s, 3H), 0.92(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 212.46, 196.28, 171.77, 151.09, 143.89, 139.95, 119.05, 78.72, 74.46, 52.44, 49.58, 48.46, 44.20, 42.57, 42.55, 41.53, 34.29, 30.86, 26.91, 24.55, 23.71, 22.77, 21.25, 21.03, 20.96, 19.85。

6: 白色固體,收率23%,1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 6.68(s, 1H), 5.72(d,J=5.8 Hz, 1H), 4.46(d,J=9.7 Hz, 1H), 3.80～3.58(m, 1H), 3.08(d,J=15.6 Hz, 1H), 2.98(d,J=15.7 Hz, 1H), 2.48(dd,J=19.0 Hz, 7.9 Hz, 1H), 2.29(d, 5H, overlap), 2.21(d,J=8.0 Hz, 1H), 2.18(d,J=3.2 Hz, 1H), 2.15(d,J=4.2 Hz, 1H), 2.13(s, 3H), 1.98(dd,J=18.9 Hz, 6.0 Hz, 1H), 1.31～1.10(m, 5H, overlap), 1.05(s, 3H), 1.04(s, 3H), 0.94(s, 3H), 0.94(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 212.65, 196.31, 171.82, 151.08, 143.92, 139.56, 119.37, 81.91, 69.76, 52.43, 49.63, 48.42, 44.23, 42.58, 41.59, 41.54, 34.46, 34.37, 26.92, 24.64, 23.73, 22.79, 22.18, 21.13, 19.99。

(6) 化合物7的合成

將化合物P256 mg(0.54 mmol)溶解于20 mL甲醇/H2O(3/1,V/V)中，加入LiOH 39 mg(1.62 mmol)，攪拌下反應2 h。加入H2O稀釋反應液，用乙酸乙酯 (3×15 mL) 萃取，合并有機層，依次用飽和氯化鈉溶液(3×10 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓蒸干溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A)純化得白色固體7199 mg，收率95%;1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ: 6.68(s, 1H), 5.70(d,J=5.7 Hz, 1H), 3.64～3.47(m, 1H), 3.04(d,J=15.5 Hz, 1H), 2.98(d,J=11.5 Hz, 1H), 2.95(d,J=5.5 Hz, 1H), 2.75(s, 1H), 2.61(s, 1H), 2.46(dd,J=18.9 Hz, 7.7 Hz, 1H), 2.28(d, 5H, overlap), 2.16(m, 2H, overlap), 2.05(dd,J=8.9 Hz, 5.0 Hz, 1H), 2.01～1.83(m, 2H, overlap), 1.17(s, 3H), 1.14(s, 3H), 1.05(s, 3H), 0.92(s, 3H), 0.89(s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ: 213.10, 196.42, 150.99, 144.16, 140.61, 118.56, 80.86, 71.09, 52.40, 49.59, 48.49, 44.19, 42.55, 41.78, 41.50, 34.46, 33.57, 26.88, 24.71, 23.63, 22.73, 21.11, 21.07, 19.94; HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H34O4Na{[M+Na]+}409.2349, found 409.2350。

(7) 化合物P2的合成

將化合物740 mg(0.1 mmol)溶解在8 mL苯/EtOAc(50:1)中，加入BF3·Et2O 62 μL(0.5 mmol)，升溫至45℃，攪拌下反應12 h(TLC監測)。加入飽和碳酸氫鈉溶液淬滅反應，用乙酸乙酯 (3×10 mL)萃取，合并有機層，依次用飽和食鹽水(3×5 mL)洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓蒸干溶劑，殘余物經硅膠柱層析(洗脫劑：A=3/1)純化得淡黃色固體P221 mg，收率56%, m.p.157.2～159 ℃;1H NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 6.71(d,J=1.3 Hz, 1H, 16-H), 3.05(d,J=5.7 Hz, 1H, 10-H), 2.97(d,J=18.3 Hz, 1H, 12a-H), 2.83(d,J=18.4 Hz, 1H, 12b-H), 2.79～2.71(m, 3H, 4-H, 1a-H, 6a-H), 2.62～2.55(m, 1H, 6b-H), 2.40(d,J=17.2 Hz, 1H, 15a-H), 2.32(d,J=6.2 Hz, 1H, 1b-H), 2.33～2.31(m, 1H, 8-H), 2.29(s, 3H, 21-H), 2.28～2.25(m, 1H, 15b-H), 1.93～1.84(m, 1H, 7a-H), 1.84～1.76(m, 1H, 7b-H), 1.17(s, 3H, 30-H), 1.15(d,J=3.4 Hz, 3H, 28-H), 1.14(d,J=3.4 Hz, 3H, 29-H), 1.13(s, 3H, 18-H), 1.01(s, 3H, 19-H);13C NMR(150 MHz, CDCl3)δ: 215.35(C11), 208.53 (C2), 196.03(C21), 170.67(C5), 151.77(C17), 145.33(C3), 143.16(C16), 50.14(C13), 49.72(C14), 49.04(C9), 46.07(C12), 44.00(C8), 43.33(C10), 42.35(C15), 38.28(C1), 26.86(C21), 25.16(C6), 24.66(C4), 23.22(C18), 22.41(C7), 21.67(C19), 20.57(C28), 20.40(C29), 20.12(C30); HR-MS(ESI)m/z: Calcd for C24H33O3{[M+H]+}369.2424, found 369.2429。

圖 1化合物P3的二維核磁譜圖

2 結果與討論

2.1 化合物P1和P3的形成機理

因為該反應還得到產物5，由此不難判斷化合物P1和P3應該是由化合物5轉化而來(Scheme 5)，其具體過程是中間體P在酸性條件下水解掉乙酰基，接著羥基發生質子化離去一分子H2O，形成的碳正離子被B環中的雙鍵捕獲形成甲基環丙烷陽離子中間體9，中間體9經過環丙烷開環形成更穩定的三級碳正離子中間體10，中間體10經歷Path A熱消除一分子乙酸的同時發生去質子化得到中間體11，隨后通過異構化作用得到化合物P3。另外，中間體10經歷Path B發生去質子化就可以得到化合物P1。

2.2 化合物P2的形成機理

化合物P2也是通過甲基環丙烷陽離子重排反應形成的(Scheme 6):鄰二醇7與BF3·Et2O絡合形成中間體12，然后B環中的雙鍵捕獲產生的碳正離子形成甲基環丙烷陽離子中間體13，13不穩定使環丙烷開環形成更穩定三級碳正離子中間體14，中間體14發生1,2-H遷移同時C2位羥基與BF3·Et2O絡合得到中間體15,中間體15通過Semipinacol重排再次發生1,2-H遷移得到中間體16，16發生異構化得到化合物P2。

2.3 化合物P3的2D NMR譜圖

圖1為化合物P3的2D NMR譜圖。由圖1可知，化合物P3的H1-H1COSY譜圖中H-2/H-1和H-4/H-28/H29的相關信號提示A環部分應有=CH—CH=與-CH(CH3)2兩個片段存在。另外，在HMBC譜圖中C5(δC131.06)和H1(δH5.66, 1H, dd,J=9.9 Hz, 6.0 Hz)、 H2(δH6.64, 1H, d,J=10.0 Hz)相關，C10(δC145.84)和H2(δH6.64, 1H, d,J=10.0 Hz)相關，且C3(δC148.23)與H2(δH6.64, 1H, d,J=10.0 Hz)、 H28(δH1.12, 3H, d,J=6.8 Hz)、 H29(δH1.06, 3H, d,J=6.9 Hz)相關，得出化合物P3的A環部分應為異丙基環戊二烯結構，這個結構與反應機理推導的結果吻合。

以關鍵中間體P為原料，通過甲基環丙烷陽離子重排高效地合成3個骨架新穎的類天然產物，中間體P可由葫蘆素IIA通過4步反應，以71%的總收率獲得。這些反應為葫蘆烷型三萜結構修飾提供了參考。