催化串联反应高效构筑天然产物与药物分子骨架
批准号:
21632003
项目类别:
重点项目
资助金额:
300.0 万元
负责人:
许鹏飞
依托单位:
学科分类:
不对称合成
结题年份:
2021
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王彦广、胡秀琴、李晓娟、徐国强、周晓容、朗勃、周宇轩、陈健强、马方会
中文摘要
紫杉醇、青蒿素等天然产物作为药物分子的例子不胜枚举,但很多复杂天然产物合成的路线长,不易规模化生产;为获得这些化合物,有些仍需大面积种植而占用耕地,有的植物因过度采伐而濒临灭绝。发展更加简洁高效、可放大生产的天然药物分子合成路线成为目前研究的当务之急。另外,在有机合成中使用保护与脱保护,除步骤不经济外,易造成环境负担,发展更加绿色、简洁的合成方法迫在眉睫。天然产物和药物分子骨架的构筑是其合成的核心和关键步骤。本项目拟从三个方面开展研究:(1)设计和发展新的涉及金属、有机小分子和可见光催化串联反应策略,发展一批新的串联反应,将其应用到构筑天然产物和药物分子关键骨架中。(2)以构筑天然产物或药物分子骨架为导向,设计和合成新的手性光催化剂,发展不对称可见光催化的新反应和新方法。(3)设计新的过渡金属串联反应将其应用到异吲哚酮和异喹啉酮,发展2-甲叉基苯并氮杂环丁烷为合成子的化学并应用于杂环合成。
英文摘要
Examples that paclitaxel, artemisinin and other natural products are used as drug molecules are too numerous to mention, but the synthesis route of many complex natural product is long, and not easy to large-scale produce. In order to obtain these compounds, some of them still need to occupy cultivated land for widespread planting, and some are on the verge of extinction due to over harvesting. To develop more compact and efficient synthesis route that is befitting for production scale has become an urgent affairs of current research. In addition, the use of protection and deprotection in organic synthesis is not economic in steps and easy to cause the much burden on the environment. Therefore, it is extremely urgent to develop more green and concise synthesis method. The construction of natural products and drug molecular skeleton is the core of synthesis and the key step of synthesis of these compounds. This project intends to carry out this study from the following three aspects: (1) we image to design new strategy of tandem reactions involving transition-metal catalysis, organocatalysis and visible-light photocatalysis, develop a number of new asymmetric cascade reactions, and build key skeleton of natural products and drug molecules with those reactions. (2) To construct key skeleton of natural products and drug molecules, we expect to design and synthesize a series of new chiral photocatalysts, and apply them to some asymmetric photocatalytic reactions. (3) We plan to design kinds of transition-metal catalytic cascade reactions and apply them to the synthesis of isoindolone and isoquinolone derivatives, and develop 2-methylene phenyl azetidine for synthon and apply it to synthesis of heterocyclic compounds.
许多复杂天然产物表现出良好的生物活性,如紫杉醇、青蒿素等,但其合成路线较长,不易规模化生产;为获得这些化合物,有些仍需要大面积种植而占用耕地,有的植物因过度采伐而濒临灭绝。因此,发展更加简洁高效、可放大生产的天然产物分子合成路线是当务之急。另外,在有机合成中使用保护与脱保护,除步骤不经济外,易造成环境负担,发展更加绿色、简洁的合成方法迫在眉睫。针对目前的问题,我们认为天然产物和药物分子骨架的构筑是其合成的核心和关键步骤,因此提出了“催化串联反应高效构筑天然产物与药物分子骨架”课题。在自然科学基金资助下,本项目以高效构筑天然产物与药物分子骨架为导向,发展绿色、简洁、高效的催化串联反应,并应用于部分活性天然产物或药物分子的合成。经过系统研究,分别建立了基于有机不对称催化、可见光氧化还原催化或过渡金属催化的串联反应策略,并应用于多种天然产物或药物分子骨架的高效合成。其次,首次提出并发展不对称有机催化与光氧化还原催化的接力串联反应策略,为不对称光催化反应研究提供了全新的解决思路。此外,在研究催化串联反应过程中,设计并合成了一系列新型有机光氧化还原催化剂,且成功地应用于可见光催化有机合成反应;最后,我们还发展了一系列新试剂,如4-重氮吲哚-2-亚胺(I)、4-重氮苯并吡喃-3-亚胺(II)和4-重氮异喹啉-3-酮(III)是三类相对较稳定的重氮试剂,并成功应用于过渡金属催化的串联反应,高效构筑了一系列吲哚、异吲哚酮和异喹啉酮等天然产物和药物分子骨架。
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Organic Photoredox Catalytic α-C(sp3)–H Phosphorylation of Saturated Aza-Heterocycles
饱和氮杂环化合物的有机光氧化还原催化 α-C(sp3)–H 磷酸化
DOI:
10.1039/d1cc05767g
发表时间:
2021
期刊:
Chemical communications
影响因子:
4.9
作者:
[Yi Ming-Jun, Xiao Teng-Fei, Li Wen-Hui, Zhang Yi-Fan, Yan Pen-Ji, Zhang Baoxin, Xu Peng-Fei, Xu Guo-Qiang]
通讯作者:
Xu Guo-Qiang
Transition-Metal-Free Selective C@H Benzylation of Tertiary Arylamines by a Dearomatization-Aromatization Sequence
通过脱芳构化-芳构化序列对叔芳胺进行无过渡金属选择性 C-H 苄基化
DOI:
10.1002/chem.201803211
发表时间:
2018
期刊:
Chemistry A European Journal
影响因子:
--
作者:
[Guo-Qiang Xu, Zhi-Tao Feng, Ji-Tao Xu, Zhu-Yin Wang, Yong Qin, Peng-Fei Xu]
通讯作者:
Peng-Fei Xu
DOI:
10.1021/acs.joc.9b01169
发表时间:
2019
期刊:
Journal of Organic Chemistry
影响因子:
3.6
作者:
[Sheng Guorong, Li Zhenmin, Mao Jianming, Lu Ping, Wang Yanguang]
通讯作者:
Wang Yanguang
4-Diazoisochroman-3-imines: A Class of Metal Carbene Precursors for the Synthesis of Isochromene Derivatives
4-重氮异色满-3-亚胺:一类用于合成异色烯衍生物的金属卡宾前体
DOI:
10.1021/acs.joc.7b01860
发表时间:
2017
期刊:
The Journal of Organic Chemistry
影响因子:
--
作者:
[Anni Ren, Bo Lang, Jialun Lin, Ping Lu, Yanguang Wang]
通讯作者:
Yanguang Wang
Rh-Catalyzed Annulations of N‑Methoxybenzamides and Ketenimines: Sterically and Electronically Controlled Synthesis of Isoquinolinones and Isoindolinones
Rh 催化的 N-甲氧基苯甲酰胺和烯酮亚胺的环化:异喹啉酮和异吲哚啉酮的空间和电子控制合成
DOI:
10.1021/acs.joc.7b00258
发表时间:
2017
期刊:
J. Org. Chem.
影响因子:
--
作者:
[Xiaorong Zhou, Zhiyin Zhang, Hongyang Zhao, Ping Lu, Yanguang Wang]
通讯作者:
Yanguang Wang
共 112 条
针对金川贫矿资源的靶向浮选药剂研究
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批准号:U22A20390
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:255.00万元
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批准年份:2022
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
探索羟基在有机小分子催化中的应用
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批准号:21871116
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2018
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
新氮杂环卡宾催化剂的研发与卡宾催化的新反应模式探索
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批准号:21572087
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2015
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
氢键介入的超分子亚胺离子催化研究
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批准号:21372105
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2013
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
基于不对称有机催化的天然产物全合成研究
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批准号:21172097
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
基于有机小分子催化的石蒜碱型生物碱的全合成
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批准号:20972058
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项目类别:面上项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2009
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
天然产物Lactacystin及其类似物的全合成研究
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批准号:20772051
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2007
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
天然产物Nikkomycin Bz 的全合成研究
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批准号:20572039
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2005
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
天然产物鞘氨酸抗菌素Sphingofungin类化合物的全合成及结构修饰
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批准号:20372027
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项目类别:面上项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2003
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
均三唑并(3,4-b)-1,3,4-氧二氮茂系列化合物合成及应用
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批准号:29802004
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:11.0万元
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批准年份:1998
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负责人:许鹏飞
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依托单位:
国内基金
海外基金