我國科學(xué)家完成高難度天然產(chǎn)物分子的全合成

　　從中國科學(xué)院獲悉，我國在有機(jī)化學(xué)的核心，即高難度天然產(chǎn)物分子的全合成研究領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。近日，中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院邱發(fā)洋研究組通過與蘭州大學(xué)教授翟宏斌研究組合作，采用全新的合成路線設(shè)計，巧妙地完成了高難度的天然產(chǎn)物分子Gelsemine的全合成，這一研究成果已于5月21日發(fā)表在《自然·通訊》上。

　　天然產(chǎn)物的全合成是有機(jī)化學(xué)的核心研究領(lǐng)域，與新藥發(fā)現(xiàn)中的結(jié)構(gòu)修飾、藥物合成、日用化工產(chǎn)品及農(nóng)藥的生產(chǎn)等領(lǐng)域息息相關(guān)，具有舉足輕重的地位。高難度天然產(chǎn)物分子的全合成研究代表著有機(jī)化學(xué)核心研究領(lǐng)域的發(fā)展高度。

　　Gelsemine是一個從鉤吻屬植物中分離得到的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的生物堿。最近研究發(fā)現(xiàn)該生物堿具有類似嗎啡的鎮(zhèn)痛活性，但沒有嗎啡的副作用。因此，Gelsemine有可能成為新一代鎮(zhèn)痛藥物。由于Gelsemine結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如何立體選擇性地構(gòu)建Gelsemine一直是合成化學(xué)研究的熱點(diǎn)和挑戰(zhàn)。此前國際上已經(jīng)有八個該天然產(chǎn)物分子的全合成，其中兩個為不對稱全合成。包括幾個世界頂級的合成化學(xué)研究組所完成的全合成在內(nèi)，這些全合成的共同問題是路線長，而且總產(chǎn)率偏低，合成效率不太理想。因此，Gelsemine的全合成依然是全世界合成化學(xué)家所面臨的重大挑戰(zhàn)。

　　邱發(fā)洋研究組通過與翟宏斌研究組合作，首次利用有機(jī)小分子催化的不對稱Diels-Alder環(huán)加成、分子內(nèi)跨環(huán)的羥醛縮合、氧化吲哚的加成偶聯(lián)及分子內(nèi)親核取代等12步反應(yīng)完成了Gelsemine的對映選擇性全合成，總產(chǎn)率達(dá)到5%(參見X. Chen, S. Duan, C. Tao, H. Zhai, F. Qiu; Nat. Commun. DOI: 10.1038/ncomms8204)。這是迄今關(guān)于Gelsemine的最有效的全合成，不但合成路線大大縮短，而且總產(chǎn)率成倍提高。這項成果將Gelsemine的全合成研究推到了一個新的高度，為進(jìn)一步研究Gelsemine的成藥性能打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。