[00133089]高生物活性多环化合物结构多样性导向的串联环异构化新方法研究

本项目属于有机化学科学领域。 从自然界生物体分离而得的有机天然产物往往具有广泛而独特的生物活性,它们常常作为药物研发的先导化合物或直接作为药物应用于临床。然而,由于天然有机分子在生物体的含量十分低下,直接从大自然获取天然化合物的过程往往代价昂贵,不具可持续性。基于天然产物骨架作为药物研究的先导化合物的不可替代性,如何通过新的合成策略,从方法学的角度快速有效地构建类天然产物骨架,是一个基础性的重要问题。在此领域展开研究,发展新型高效的方法构建类天然小分子骨架,对生物化工、医药、农药及材料等领域的发展也具有重要意义。 本课题组基于先导药物研发的迫切需求,针对构建类天然小分子化合物合成领域的几个关键科学问题,设计和发展了新型串联环异构化的反应方法。通过本项目的研究,我们实现了如何更好地调控各类多组分体系环化反应的动力学和选择性,使各反应组分按照指定的方式组装,从而解决了高选择性地“精准”合成目标杂环化合物的难题;另一方面,发展了几类新型通用的用于高效构建具有多元并环结构的杂环化合物的方法,在类天然小分子化合物的合成新技术上取得了重要突破。 （1）发展了钴配合物催化下的碳氢直接官能团化反应,一锅法一步法合成了苯并噻嗪-1-氧化物。本方法解决了以往技术中需要的多步反应的难题,率先提出了一锅法一步反应合成苯并噻嗪-1-氧化物的反应。 （2）发展了钯和降冰片烯共同促进的C-H活化/串联环化反应,通过底物调控一步即可合成多种具有不同骨架结构的环状亚氨基砜。研究发现：当使用邻位取代的芳基碘时,可通过该串联环化反应得到含亚氨基砜结构的三环并环化合物;当使用间位吸电子基团取代的芳基碘,可得到含“3-D”空间结构的含八元桥环的硫氮杂环物;使用过量的亚氨基砜,则会得到含两个亚氨基砜基的含二苯并八元环结构的硫氮杂环化合物。 （3）实现了钯催化的远程非活化碳氢键的胺化反应,高效高选择性地构建了联芳基叔胺衍生物 （4）过渡金属催化促进的多样性导向合成法构建异喹啉和吲哚骨架衍生物 （5）基于多样性导向合成的思路,发展了几例利用双炔底物构建具有四元并环结构的苯并芴醇或铜衍生物 本项目以多样性导向合成（DOS）为基本策略,发展了系列新型高效的串联环异构化反应,高选择性地构建了几类具有重要生物活性的多元环状的碳杂环化合物。这些反应具有成键效率高、化学选择性好、底物兼容性广、收率优秀等特点。相关成果先后发表在国际知名期刊Chem. Commun., Org. Lett.,Chem. Eur. J.等国际知名期刊上;所提出的学术观点以及方法被国际顶级期刊 Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Angew. Chem. Int. Ed.等正面引用和评述。