項目名稱： 生物活性導向的天然產物多樣性合成研究

推薦單位： 教育部

項目簡介： 本項目屬于有機化學基礎和應用基礎研究領域。在新型有機反應和新合成方法的設計、發現以及重要功能有機物質的多樣性全合成等方面，完成了一系列開拓性的研究工作，主要內容包括兩個方面：

1）新型反應、新合成方法研究：碳碳鍵（碳雜鍵）的形成，季碳中心、多環結構的立體選擇性構建一直是有機合成中的核心研究內容之一。如何在這些前沿性的研究領域中設計多功能的串聯反應，更是現代有機合成研究不斷追求的目標。本項目從研究雜環丙烷多位點可控反應性、反應機理和立體化學出發，首次設計并開辟了4大類共計17種新穎的反應和方法，其中雜環丙烷的串聯重排/還原(烷基化、插氮化等)及SN2開環/加成反應，對多化學鍵、季碳多中心及多環結構的高效構建，頗具優勢和特色，體現了較好的原創性。上述研究成果，對推動和豐富有機合成新方法研究具有重要的學術價值。

2）天然產物多樣性全合成研究：將上述發展的新反應、新方法應用于天然產物的多樣性全合成，具有一箭多雕之美功，是現代有機合成追求的新境界。本項目以生物堿、倍半萜、大環內酯等為目標，重點發展了5大類合成策略，完成了40多個天然產物的多樣性合成，其中11個為首次全合成，26個為不對稱全合成。與國內外相關工作比較，這些工作在合成策略上，更具高效、簡捷、高選擇性的特點，體現了很好的技巧性和原創性，豐富了現代有機化學的研究內容，對推動有機合成化學、藥物化學及相關產業的發展都具有重要的意義。

該項目發表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。項目組主持國內和國際大型會議4次，15人次在國內外重要學術會議上作邀請報告；研究隊伍獲國家首批創新研究群體資助，3人獲國家自然科學杰出青年基金，2人獲德國洪堡基金。

主要發現點：

核心發現點1：首次發現并拓展了4大類17種雜環丙烷的多功能、高選擇性反應和方法，包括路易斯酸促進的串聯重排/還原（氧化、烷基化、插氮化等），以及銅鎂試劑促進SN2開環/加成等新型反應。所得研究結果，在形成碳碳鍵、碳雜鍵、季碳多中心和多環結構方面，彰顯了高效、高選擇性的多功能特點，迄今為止，已成為構建"2-季碳-1,3-二氧"、"2-季碳-1,3-氮氧"、"2-季碳-1,3-鹵氧"等結構單元的最佳合成方法之一。（所屬學科：有機合成化學；見代表性論文1、2、3、4）

核心發現點2：開辟、發展了5類多樣性全合成新策略，完成了生物堿、倍半萜、大環內酯、苯并吡喃類以及木脂素類天然產物共計40多個復雜天然產物的全合成，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，中國人首次發展的全新專利路線。這些合成策略由于采用上述發展的新反應、新方法，與國際上類似工作相比，故具有明顯的特色和創新。（所屬學科：有機合成化學；見代表性論文6、8）

重要發現點1：通過分離及合成的天然產物的化學生物學研究，得到了許多重要的結論，如在三環倍半萜中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），并且發現不同性質的酯基會顯著影響其生物活性。這一結論為進一步研究發現新型藥物提供了重要的依據。（所屬學科：有機合成化學；見代表性論文9、10）

主要完成人： 涂永強

全面負責本項目的立項，設計項目的具體目標、方法和路線，指導和解決項目中出現的科學問題，調研文獻、總結實驗結果并撰寫科學論文；對"核心發現點1、2"和"重要發現點1"都做出了創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之八十。

厙學功

負責本項目中部分子課題的立項與設計（環氧烯開環加成反應、苯并吡喃類和大環內酯類天然產物的全合成），指導和解決項目中出現的科學問題，調研文獻、總結實驗結果并撰寫科學論文；對"核心發現點1、2"都做出了創造性的貢獻，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

系統發展了一系列雜環丙烷的立體選擇性新反應、新方法, 同時將此類反應用于具有藥用價值的石蒜科生物堿的全合成研究； 對"核心發現點1、2"做出了創造性的貢獻，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

負責大環內酯類、木脂素類天然產物全合成課題的立項以及具體方法、路線的設計，指導和解決項目中出現的科學問題，調研文獻、總結實驗結果并撰寫科學論文；對"核心發現點1、2"有重要貢獻，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）

指導并參與了天然二氫沉香呋喃倍半萜的結構分析、結構修飾以及生物活性研究，在相關物質的構型、構象分析和波譜學研究方面做了大量的工作。同時，還部分參與指導環氧醇的串聯反應研究，對 "核心發現點1” 和 “重要發現點1” 有創造性的貢獻，本人在該項研究中的工作量占本人工作量的百分之二十。