項目名稱： 生物活性導(dǎo)向的天然產(chǎn)物多樣性合成研究

推薦單位： 教育部

項目簡介： 本項目屬于有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。在新型有機(jī)反應(yīng)和新合成方法的設(shè)計、發(fā)現(xiàn)以及重要功能有機(jī)物質(zhì)的多樣性全合成等方面，完成了一系列開拓性的研究工作，主要內(nèi)容包括兩個方面：

1）新型反應(yīng)、新合成方法研究：碳碳鍵（碳雜鍵）的形成，季碳中心、多環(huán)結(jié)構(gòu)的立體選擇性構(gòu)建一直是有機(jī)合成中的核心研究內(nèi)容之一。如何在這些前沿性的研究領(lǐng)域中設(shè)計多功能的串聯(lián)反應(yīng)，更是現(xiàn)代有機(jī)合成研究不斷追求的目標(biāo)。本項目從研究雜環(huán)丙烷多位點可控反應(yīng)性、反應(yīng)機(jī)理和立體化學(xué)出發(fā)，首次設(shè)計并開辟了4大類共計17種新穎的反應(yīng)和方法，其中雜環(huán)丙烷的串聯(lián)重排/還原(烷基化、插氮化等)及SN2開環(huán)/加成反應(yīng)，對多化學(xué)鍵、季碳多中心及多環(huán)結(jié)構(gòu)的高效構(gòu)建，頗具優(yōu)勢和特色，體現(xiàn)了較好的原創(chuàng)性。上述研究成果，對推動和豐富有機(jī)合成新方法研究具有重要的學(xué)術(shù)價值。

2）天然產(chǎn)物多樣性全合成研究：將上述發(fā)展的新反應(yīng)、新方法應(yīng)用于天然產(chǎn)物的多樣性全合成，具有一箭多雕之美功，是現(xiàn)代有機(jī)合成追求的新境界。本項目以生物堿、倍半萜、大環(huán)內(nèi)酯等為目標(biāo)，重點發(fā)展了5大類合成策略，完成了40多個天然產(chǎn)物的多樣性合成，其中11個為首次全合成，26個為不對稱全合成。與國內(nèi)外相關(guān)工作比較，這些工作在合成策略上，更具高效、簡捷、高選擇性的特點，體現(xiàn)了很好的技巧性和原創(chuàng)性，豐富了現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的研究內(nèi)容，對推動有機(jī)合成化學(xué)、藥物化學(xué)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有重要的意義。

該項目發(fā)表SCI論文257篇，其中在Angew. Chem., JACS 等影響因子大于3的著名雜志發(fā)表32篇。 在此列出的112篇影響因子大于2的論文他引887次，單篇最高引用54次。部分工作被Chem. Rev.，Chem. Soc. Rew.等重要刊物作為"Reviews"和"Highlights"評述。獲省部級一、二等獎5項。項目組主持國內(nèi)和國際大型會議4次，15人次在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)會議上作邀請報告；研究隊伍獲國家首批創(chuàng)新研究群體資助，3人獲國家自然科學(xué)杰出青年基金，2人獲德國洪堡基金。

主要發(fā)現(xiàn)點：

核心發(fā)現(xiàn)點1：首次發(fā)現(xiàn)并拓展了4大類17種雜環(huán)丙烷的多功能、高選擇性反應(yīng)和方法，包括路易斯酸促進(jìn)的串聯(lián)重排/還原（氧化、烷基化、插氮化等），以及銅鎂試劑促進(jìn)SN2開環(huán)/加成等新型反應(yīng)。所得研究結(jié)果，在形成碳碳鍵、碳雜鍵、季碳多中心和多環(huán)結(jié)構(gòu)方面，彰顯了高效、高選擇性的多功能特點，迄今為止，已成為構(gòu)建"2-季碳-1,3-二氧"、"2-季碳-1,3-氮氧"、"2-季碳-1,3-鹵氧"等結(jié)構(gòu)單元的最佳合成方法之一。（所屬學(xué)科：有機(jī)合成化學(xué)；見代表性論文1、2、3、4）

核心發(fā)現(xiàn)點2：開辟、發(fā)展了5類多樣性全合成新策略，完成了生物堿、倍半萜、大環(huán)內(nèi)酯、苯并吡喃類以及木脂素類天然產(chǎn)物共計40多個復(fù)雜天然產(chǎn)物的全合成，11個為首次合成，26個為不對稱合成。其中，治療老年癡呆癥的藥物加蘭它敏 (Galanthamine) 的全合成是繼歐美日之后，中國人首次發(fā)展的全新專利路線。這些合成策略由于采用上述發(fā)展的新反應(yīng)、新方法，與國際上類似工作相比，故具有明顯的特色和創(chuàng)新。（所屬學(xué)科：有機(jī)合成化學(xué)；見代表性論文6、8）

重要發(fā)現(xiàn)點1：通過分離及合成的天然產(chǎn)物的化學(xué)生物學(xué)研究，得到了許多重要的結(jié)論，如在三環(huán)倍半萜中1、2、4、6、8、9、11位全部被酯基取代，一般都具有較高的生物活性（抗癌及昆蟲拒食活性），并且發(fā)現(xiàn)不同性質(zhì)的酯基會顯著影響其生物活性。這一結(jié)論為進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)新型藥物提供了重要的依據(jù)。（所屬學(xué)科：有機(jī)合成化學(xué)；見代表性論文9、10）

主要完成人： 涂永強(qiáng)

全面負(fù)責(zé)本項目的立項，設(shè)計項目的具體目標(biāo)、方法和路線，指導(dǎo)和解決項目中出現(xiàn)的科學(xué)問題，調(diào)研文獻(xiàn)、總結(jié)實驗結(jié)果并撰寫科學(xué)論文；對"核心發(fā)現(xiàn)點1、2"和"重要發(fā)現(xiàn)點1"都做出了創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之八十。

厙學(xué)功

負(fù)責(zé)本項目中部分子課題的立項與設(shè)計（環(huán)氧烯開環(huán)加成反應(yīng)、苯并吡喃類和大環(huán)內(nèi)酯類天然產(chǎn)物的全合成），指導(dǎo)和解決項目中出現(xiàn)的科學(xué)問題，調(diào)研文獻(xiàn)、總結(jié)實驗結(jié)果并撰寫科學(xué)論文；對"核心發(fā)現(xiàn)點1、2"都做出了創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之九十。

樊春安

系統(tǒng)發(fā)展了一系列雜環(huán)丙烷的立體選擇性新反應(yīng)、新方法, 同時將此類反應(yīng)用于具有藥用價值的石蒜科生物堿的全合成研究； 對"核心發(fā)現(xiàn)點1、2"做出了創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之九十。

潘鑫復(fù)

負(fù)責(zé)大環(huán)內(nèi)酯類、木脂素類天然產(chǎn)物全合成課題的立項以及具體方法、路線的設(shè)計，指導(dǎo)和解決項目中出現(xiàn)的科學(xué)問題，調(diào)研文獻(xiàn)、總結(jié)實驗結(jié)果并撰寫科學(xué)論文；對"核心發(fā)現(xiàn)點1、2"有重要貢獻(xiàn)，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之四十。

陳耀祖（已故、院士）

指導(dǎo)并參與了天然二氫沉香呋喃倍半萜的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)修飾以及生物活性研究，在相關(guān)物質(zhì)的構(gòu)型、構(gòu)象分析和波譜學(xué)研究方面做了大量的工作。同時，還部分參與指導(dǎo)環(huán)氧醇的串聯(lián)反應(yīng)研究，對 "核心發(fā)現(xiàn)點1” 和 “重要發(fā)現(xiàn)點1” 有創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之二十。