基于不对称有机催化的天然产物全合成研究

基于不对称有机催化的方法来合成生物活性的天然产物和药物分子是目前有机化学的热点和前沿研究领域。但是目前不对称有机催化合成天然产物的例子还非常少，国内则接近于空白，对这一前景美好的领域的研究是一项重要而迫切的任务。因此，本项目将在此领域进行深入研究，合成两类具有重要生物活性的天然产物。其中Lysidicins 是一类骨架新颖，具有良好的生物活性，比如其抗氧化活性优于维生素E，能延缓衰老、增强机体抵抗力等,但至今尚无全合成报道。大灵碱(Maroline)类生物碱是吲哚生物碱的一个重要分支，这些天然产物具有广泛的生物活性，比如抗疟疾、抗癌活性等。本项目将以不对称有机催化方法为基础，高效简洁的合成这些天然产物，使反应路线更加经济、绿色、环保。

有机小分子催化是近二十年里兴起的不对称催化的一个重要分支，因其反应条件温和、立体选择性控制好等特点，备受有机合成化学家关注。随着反应方法学的逐渐成熟，进一步拓展其应用范围成为小分子催化研究的另一重要阶段。.本项目计划研究内容主要集中在以有机小分子催化的不对称反应为关键步骤合成具有生物活性的天然产物以及核心骨架类似物，旨在拓展有机小分子催化反应的应用范围、同时丰富特定复杂化合物构筑方法。.我们以活性天然产物Lysidicin家族化合物为合成目标，探索了其中最具代表性的成员化合物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结构存在较大的空间位阻，利用小分子催化构筑核心骨架时遇到很大困难。因此可以看出，有机小分子催化虽然在手性构筑方面具有独特优势，但对于空间体积较大的反应底物，当催化剂与底物结合以后，使得空间位阻进一步增大，活性反应位点被屏蔽，从而使得反应难以进行。通过不懈的努力，我们利用有机小分子催化反应为关键步骤，最终实现了Lysidicin C的全合成。.在进行上述天然产物全合成研究的同时，我们开展了有机小分子催化反应的研究，研究内容包括具有生物活性天然产物及药物分子骨架导向的串联反应研究、小分子催化新模式、新概念的研究。通过一系列研究我们建立了多种手性杂环骨架的合成方法，发展了一种超分子亚胺离子活化的新概念，利用我们所发展的新概念实现了两种传统模式下难以实现的不对称合成反应。进一步丰富了有机小分子催化模式和手性控制模式。