近年来，碳氢官能化研究取得了一系列突破性的进展，然而其在复杂天然产物全合成中应用却较少。其挑战在于：复杂分子体系中往往存在大量化学环境相似的碳氢键，导致选择性碳氢官能化极具困难。张延东课题组针对生物活性突出、结构新颖复杂的萜类天然产物及少量生物碱，围绕“复杂分子体系的选择性碳氢官能化”这一科学问题，发展了新的碳氢官能化方法、主动设计分子微观构象、精细调控分子骨架立体电子效应，实现了碳氢官能化反应的化学、位置及立体选择性，实现了20余个复杂天然产物的高效合成，推进了相关新药发现。

八角属倍半萜具备优异的神经营养和修复活性，为神经退行性疾病的重要潜在药物。近期，该课题组通过发展光化学去饱和化反应的碳氢活化新策略，实现了5个八角属倍半萜的高效无保护基全合成，其中4个为首次全合成或者首次不对称全合成。只需13步便实现了Merrilactone A的克级不对称全合成，总产率大23%（前人31步，1.1%总产率）。并构筑了天然产物类似物库，开展了构效关系研究，发现了几个较天然产物活性更高的类似物，并首次报道该类化合物通过NGF非依赖方式发挥作用。该结果发表于《美国化学会志》。

此外，该课题组在半日花烷二萜的全合成领域也取得了重要突破。通过将光引发的自由基碳氢键官能化反应与多环体系的构象设计、立体电子效应调控紧密结合，实现了复杂环系中sp3碳氢键官能化的化学选择性、位置选择性和立体选择性，完成了4个半日花烷二萜分子的无保护基全合成，其中3个为首次全合成，并更正了2个天然产物分子结构。相关结果发表于CCS Chemistry。

JACS工作是在张延东教授和医学院张云武教授的共同指导下完成，博士研究生沈洋、已毕业博士李林斌和医学院硕士研究生肖晓霞为共同第一作者，分别承担化学合成和神经生物学研究。CCS Chemistry研究工作在张延东教授指导下，已毕业博士陈仁治、博士生张锋和已毕业博士生华煜晖为共同第一作者，分别承担化学合成和理论计算工作。研究工作得到了国家自然科学基金委（22071205、21772164、21572187、21272194）和国家重点研发计划（2016YFC1305903、2018YFC2000400）的大力支持。

论文链接：JACS：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00525

 CCS Chemistry：https://www.chinesechemsoc.org/doi/pdf/10.31635/ccschem.021.202100821

参考资料

[1] 选择性碳氢官能化助力复杂萜类全合成及化学生物学研究,https://chem.xmu.edu.cn/info/1274/10385.htm