南科大李闯创课题组发布含八元环的天然产物全合成新进展
2022年06月21日 科研新闻 浏览量 :2043

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近日,化学系教授李闯创课题组发表最新研究成果,实现了三个极具挑战的、含八元环的天然产物高效全合成,其中Hypoestin A为首次全合成。该成果发表在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society(JACS)上。

八元环结构单元广泛存在于活性天然产物或药物中,许多具有八元环的天然产物显示出非常显著的生理活性,有的甚至已经应用于临床。例如著名的紫杉醇分子具有一个独特的八元环,是已发现的最优秀的天然抗癌药物之一,在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌等癌症的治疗。因为八元环属于中环体系,环张力很高,而且其构象多变,所以八元环的反应活性难以预测,以上这些性质,使得含八元环的天然产物具有极大的合成挑战性。


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图1. 含有八元环(红色标注)的天然抗癌药物紫杉醇

李闯创课题组一直以来致力于含八元环的天然产物全合成 (J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 15773;Chem. Rev., 2020, 120, 5910),例如,2021年发明了简洁的不对称合成新策略,用迄今世界上最短的合成路线,实现了合成历史上最难分子之一紫杉醇的高效全合成(J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 17862)。

经过不断的努力和尝试,李闯创教授课题组再次创新,发展了铑催化的分子内Pauson-Khand反应,一步构建具有合成挑战性的[X-8-5]三环体系,并首次将其应用于三个含八元环的天然产物高效不对称全合成。值得一提的是,该合成新策略实现了天然产物hypoestin A的首次全合成,并使得另外两个天然产物albolic acid和ceroplastol II的全合成步骤由以前的44步缩短到21步。此外,该研究所发展的新方法,将可应用于其他400多个具有[X-8-5]骨架的活性天然产物的高效合成,并为他们的生物活性研究奠定坚实的物质基础。


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图2.Hypoestin A, albolic acid和ceroplastol II的全合成和其他代表性具有[X-8-5]骨架的天然产物 

南方科技大学化学系2021级博士研究生王永强为第一作者,李闯创教授为论文的唯一通讯作者。此外,访问学者许坤华和研究助理教授闵龙为该论文也作出重要的贡献。南方科技大学为唯一的完成单位。此项研究得到了国家基金委、广东省科技厅、深圳市科创委的支持。


 

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c04633

供稿单位:化学系

通讯员:吴笑弟


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