基于结构单元的天然产物及类天然产物合成研究

地区:上海市 宝山区

关键词:云南大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001408

成果描述:

高效、高选择性合成结构复杂的天然产物及重要功能分子是有机合成化学的核心。”基于结构单元的天然产物及类天然产物合成研究”以复杂天然产物和药物中的重要结构单元的合成为导向,在国家杰出青年科学基金、973课题等项目支持下,历时14年,系统开展了天然产物及类天然产物的合成、生物活性及构效关系研究工作。主要取得以下创新性成果:鉴于天然产物中连续手性中心难于高效、高选择性构建,项目组设计并发展了不对称催化的双迈克尔加成策略用于含7个连续手性中心的斯替宁碱全合成,发现了硅胶负载碱促进的环合反应,一瓶构建了四个连续手性中心,同前人的26步1.8%总收率相比,以14步5.9%的总收率完成了斯替宁的高效不对称合成;首次设计并发展了天然伪麻黄碱类噁唑啶锂试剂的不对称共轭加成串联烷基化反应,提出了该反应的绝对构型预测模型,一步构建了关键连续手性中心,经8步29%的总收率完成了迄今最高效的鬼臼毒素不对称合成,关键中间体被日本学者与著名的”Meyer中间体”并列为”Zhang中间体”;首次完成了含4个连续手性中心的苏木内酯甲素全合成。针对药物研发中对原子经济性、结构多样性合成方法的需求,项目组以重要药效团的高效、高选择性制备为目标,发展了合成N-取代咪唑的经济、适用方法,该方法在世界范围内被广泛用于N-芳基咪唑的制备,他引155次。发现了从简单原料出发的铜催化氧化去芳化合成螺环beta-内酰胺的新方法。针对含芳基全碳季碳难于高效构建的问题,项目组首次发现了铜催化的分子内酰胺羰基alfa-位芳基化串联烷基化反应,首次实现了钯催化羰基alfa-位芳基化串联烯丙基化反应构建该类结构单元;以发展的方法为关键步,完成了松叶菊碱、Debromoflustramine B等含芳基季碳生物碱的高效合成。鉴于新结构化合物的设计、合成是新药研发的基础,项目组设计、合成了类天然产物800余个,从中发现了一批抗癌活性化合物。首次发现赤霉素改造化合物GA-13315具有高抗癌活性及抑制拓扑异构酶I的作用机制;发现高抗癌活性咪唑盐ZHB-591具有显著的mTOR信号通路抑制作用。该项研究发表该领域核心SCI刊物论文43篇,获中国发明专利授权8项。研究工作在世界范围内产生了广泛的学术影响,多次被著名的美国化学会《Chem. Rev.》、英国皇家化学会《Chem. Soc. Rev.》及《Nat. Prod. Rep.》等杂志图文评述,累计他引1003次,20篇核心论文累计影响因子106.1,他引538次;8篇代表性论文累计影响因子53.1,他引284次;培养了一批优秀人才,建成了云南省创新团队并入选国家教育部创新团队。
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