基於不對稱有機催化的天然產物全合成研究

《基於不對稱有機催化的天然產物全合成研究》是依託蘭州大學，由許鵬飛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於不對稱有機催化的天然產物全合成研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：許鵬飛
• 項目類別：面上項目

項目摘要

基於不對稱有機催化的方法來合成生物活性的天然產物和藥物分子是目前有機化學的熱點和前沿研究領域。但是目前不對稱有機催化合成天然產物的例子還非常少，國內則接近於空白，對這一前景美好的領域的研究是一項重要而迫切的任務。因此，本項目將在此領域進行深入研究，合成兩類具有重要生物活性的天然產物。其中Lysidicins 是一類骨架新穎，具有良好的生物活性，比如其抗氧化活性優於維生素E，能延緩衰老、增強機體抵抗力等,但至今尚無全合成報導。大靈鹼(Maroline)類生物鹼是吲哚生物鹼的一個重要分支，這些天然產物具有廣泛的生物活性，比如抗瘧疾、抗癌活性等。本項目將以不對稱有機催化方法為基礎，高效簡潔的合成這些天然產物，使反應路線更加經濟、綠色、環保。

結題摘要

有機小分子催化是近二十年里興起的不對稱催化的一個重要分支，因其反應條件溫和、立體選擇性控制好等特點，備受有機合成化學家關注。隨著反應方法學的逐漸成熟，進一步拓展其套用範圍成為小分子催化研究的另一重要階段。 本項目計畫研究內容主要集中在以有機小分子催化的不對稱反應為關鍵步驟合成具有生物活性的天然產物以及核心骨架類似物，旨在拓展有機小分子催化反應的套用範圍、同時豐富特定複雜化合物構築方法。 我們以活性天然產物Lysidicin家族化合物為合成目標，探索了其中最具代表性的成員化合物Lysidicin F和Lysidicin C的全合成研究。其中Lysidicin F因其高度官能化的核心結構存在較大的空間位阻，利用小分子催化構築核心骨架時遇到很大困難。因此可以看出，有機小分子催化雖然在手性構築方面具有獨特優勢，但對於空間體積較大的反應底物，當催化劑與底物結合以後，使得空間位阻進一步增大，活性反應位點被禁止，從而使得反應難以進行。通過不懈的努力，我們利用有機小分子催化反應為關鍵步驟，最終實現了Lysidicin C的全合成。 在進行上述天然產物全合成研究的同時，我們開展了有機小分子催化反應的研究，研究內容包括具有生物活性天然產物及藥物分子骨架導向的串聯反應研究、小分子催化新模式、新概念的研究。通過一系列研究我們建立了多種手性雜環骨架的合成方法，發展了一種超分子亞胺離子活化的新概念，利用我們所發展的新概念實現了兩種傳統模式下難以實現的不對稱合成反應。進一步豐富了有機小分子催化模式和手性控制模式。