我校苏为科创新团队金灿课题组在光催化C-H官能团化研究领域取得系列成果

PAPER

日前，我校药学院、绿色制药协同创新中心苏为科创新团队金灿教授课题组在光催化研究领域取得一系列创新性研究成果，3篇学术论文分别在Green Chem.(IF 9.48)，Org. Lett.(IF 6.091) 上发表。

太阳能是地球上最丰富、最清洁的能源，通过光催化反应构建多种C-C键制备具有潜在用途的药物分子，成为近年来的研究热点。近两年，金灿教授课题组在光催化C-H官能团化研究领域开展了系列研究，先后提出了光敏剂促进的可见光催化C(sp2)-H键（含氟）烷基化新策略和无需外源光敏剂的光促自催化串联反应新方法。相关研究工作在Green Chem.，Org. Lett.，Org. Chem. Front. Chem. Asian J.等高水平期刊上发表论文11篇，其中中科院一区SCI论文6篇；已申请国家发明专利6件，其中授权2件；已与省内制药企业签订横向合同2项（合同金额700万元），相关技术有望在维生素类药物生产中得到应用。

香豆素类化合物具有潜在的药理活性，课题组发展了一种可见光诱导NHP酯（N-烷酰氧基邻苯二甲酰亚胺）与香豆素脱羧偶联新方法，首次实现了香豆素类化合物C-3位伯烷基化。该研究成果以“Visible-Light-Induced Regioselective Alkylation of Coumarins via Decarboxylative Coupling with N‑Hydroxyphthalimide Esters”为题发表于Org. Lett.（2019, 21, 2064-2068），并入选ESI高被引论文。为避免含贵金属光敏剂的使用，课题组改用低毒廉价的染料作为光催化剂，同样以NHP酯作为烷基化试剂，首次实现了喹喔酮C-3位的烷基化。在此基础上，课题组又发现了可见光诱导荧光素促进的二氟取代五元/六元环内酰胺类化合物的制备新方法。相关研究成果分别在Chem. Asian J. （2019, 14, 3344-3349），Org. Lett.（2021, 23, 617-622）上发表。

光催化在药物合成中的应用

随着研究的深入，课题组发现喹唑啉酮类化合物可吸收400nm以上可见光，并且其激发态具有特殊的光化学性质。喹唑啉酮在反应过程中作为能量转移（EnT）载体可自催化多氟溴代物C-Br键的均裂。该方法可构建一系列喹唑啉酮并环结构，且无需额外光敏剂或添加剂。该研究成果在绿色化学顶级期刊Green Chem.（2021, 23, 575. ）上发表。同时，课题组研究还发现激发态喹唑啉酮能活化基态O2并得到具有强氧化能力的单线态氧，经1O2与全氟亚磺酸钠之间的SET单电子转移可得到全氟烷基自由基。通过该方法可制备得到一系列全氟烷基取代的喹唑啉酮衍生物，研究成果在Org. Lett.（2021, doi:10.1021/acs.orglett.0c04225）上发表。

课题组成员孙彬老师，颜志阳、庄小慧、黄盼怡3位博士研究生及朱蕊、杨瑾2位硕士研究生等对该领域研究工作取得的成果作出了重要贡献。研究工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省院士结对培养青年英才计划等项目的资助。

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来源 | 绿色制药协同创新中心 徐文英 

排版 | 张赛萍

编辑 | 陈姝颐