??新突破有望實(shí)現(xiàn)有機(jī)物碳?xì)滏I精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化

為藥物分子研發(fā)和改造提供新途徑

記者從中科院上海有機(jī)化學(xué)所獲悉，該所劉國(guó)生課題組在有機(jī)分子精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得突破。他們與香港科技大學(xué)林振陽課題組合作，通過實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算，揭示了金屬調(diào)控氮自由基選擇性轉(zhuǎn)移有機(jī)分子中氫原子的新機(jī)制，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜烯烴中碳?xì)滏I的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于《自然》雜志。

有機(jī)藥物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，改變其中某個(gè)化學(xué)鍵或替代某個(gè)官能團(tuán)，就能獲得藥效完全不同的產(chǎn)物。論文第一作者、劉國(guó)生課題組博士生李家園告訴記者，為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化，科學(xué)家面臨兩個(gè)關(guān)鍵性難題：一是有機(jī)分子中結(jié)構(gòu)相似的碳?xì)滏I很難實(shí)現(xiàn)在指定位置精準(zhǔn)攫取氫原子；二是攫取氫原子后的碳自由基如何進(jìn)行不對(duì)稱轉(zhuǎn)化以獲得想要的結(jié)構(gòu)。

劉國(guó)生對(duì)記者表示，其課題組早在2016年就與美國(guó)科學(xué)家合作，嘗試回答了上述第二個(gè)問題。他們首次提出了銅催化自由基接力的新概念，非常高效高選擇性地得到手性腈類化合物，從而實(shí)現(xiàn)了將簡(jiǎn)單石油化工產(chǎn)品直接轉(zhuǎn)化為藥物分子前體。

無論是天然藥物還是合成產(chǎn)物，其中生物活性分子往往存在多個(gè)烯烴鍵，導(dǎo)致自由基置換氫原子面臨選擇性問題。這次研究在前期基礎(chǔ)上，首次發(fā)現(xiàn)金屬銅催化劑可以與含磺酰胺的氮自由基發(fā)生配位，由此來調(diào)節(jié)氮自由基的攫氫能力和選擇性，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜烯烴分子的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化。

劉國(guó)生告訴記者，該反應(yīng)體系還適用于復(fù)雜藥物分子的后期精準(zhǔn)修飾，為新藥研發(fā)及藥物分子改造提供新途徑。