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胡天惠教授与化学化工学院张延东教授合作研发全新黄连素全合成方法

近日,hjc黄金城官网胡天惠教授课题组与化学化工学院张延东教授课题在黄连素全合成领域取得重要进展,相关成果以“Merging C–H Vinylation with Switchable 6π-Electrocyclizations for Divergent Heterocycle Synthesis”为题在《美国化学会杂志》(Journal of the American Chemical Society JCR1区,IF 15.5)上在线发表(J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 15585-15594)。这也是双方在黄连素药物研究领域交叉融合的又一力作。

胡天惠教授课题组长期与张延东教授课题组通力合作,致力于研发传统中药单体黄连素的构效关系研究、作用靶点捕获以及结构改造等,近期利用全合成的策略构建了具有结构多样性的黄连素类似物库,发现了一个成药指标显著优于黄连素的类似物(J. Med. Chem. 2020, 63,5841-5855.),相关国家专利也已授权(ZL201910484491.4)。

在针对黄连素骨架的改造工作中,需要合成大量不同的黄连素衍生物,工作复杂繁琐且耗时耗力。在改造过程中,张延东教授发现黄连素的主体骨架吡啶季铵盐的杂多环体系(PCP)是一类非常重要的分子骨架,广泛存在于天然产物、药物分子、光电材料以及光催化剂等结构中。课题组通过将碳氢活化反应和氮杂6π电环化及全碳6π电环化高效融合,实现了铑催化吡啶导向sp2碳氢键活化烯基化的新方法以及由共有中间体出发经可控的双向6π电环化构筑杂环的新策略,从而发展出构筑两类结构不同PCP骨架的一体化合成方法。这一全新策略被成功应用于黄连素的后期分支全合成。通过这一新方法,可以简单高效的构建多种黄连素衍生物并且利于发现一些结构更简单但是抗癌活性优异的小分子,为黄连素相关药物研发提供了新的线索。

该工作的化学合成研发部分由张延东教授课题组完成,博士生江训金、已毕业曾志雄博士、华煜晖为共同第一作者。胡天惠教授课题组主要负责多种全新化合物的抗癌活性测试,工作由博士生徐贝贝以及硕士生熊静完成。张延东教授与胡天惠教授为本文通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金委(21772164, 21572187, 31770860, 81572589, 81602560)的大力支持。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07680

(胡天惠教授课题组)