【专访】CBG资讯专访中南大学阳华教授（二）——阳华访谈录

在化学领域，催化剂被形象地称作“反应中的酒曲”。只要投入一点，细微的数量就会产生革命性的变化。国内研究有机催化及自催化的顶尖学者阳华教授，就是将有机小分子催化的神奇效果运用至各方领域的专家，他所从事的研究影响着我们生活的方方面面。

中南大学“升华学者”特聘教授、博士生导师阳华教授

       近日，CBG资讯专访了阳华教授，了解有机小分子催化、天然产物全合成领域的相关问题。访谈内容如下：

       CBG资讯：阳教授，您通常怎样跟外行人解释您的研究领域，比如：什么是有机催化？会在哪些领域有所应用？

       阳华教授：简而言之，有机催化，通常也叫有机小分子催化，就是纯粹使用有机小分子作为催化剂来催化化学反应过程，这个过程中一般没有金属的参与。事实上，有机催化作为催化的三大分支之一，最早在1971年就被发现，但在此之后的近三十年中没有实质性的突破。直到2000年，由美国TSRI研究所的Carlos Barbas Ⅲ和他的学生Benjamin List发现了天然氨基酸-脯氨酸更广泛的应用，才将有机催化推向了新的高度，由此开启了有机催化新时代的大门。目前，有机催化已经在天然产物全合成、新药研发、复杂药物分子合成以及生物医学领域均有较广泛的应用。

      CBG资讯：新型有机催化剂的出现会给生物医药产业/工业/环保/我们的生活带来哪些影响？

      阳华教授：有机催化的其中最重要的理念之一，就是避免使用重金属或贵金属，而仅仅使用简单、廉价、无毒或毒性小的天然手性化合物及其衍生物，以高效催化构建药物分子骨架，由此，研发新型、高效的有机小分子催化剂已成为有机催化领域中最重要的研究领域之一。由于这类催化剂具有合成简单、原料廉价易得、环境友好等特点，无疑将会降低生物医药、化学工业等产业的整体成本，提高新药、新产品研发的速度和效率，并将对环境的影响降到最低，对我们的日常生活提供更多的帮助。

      CBG资讯：天然产物全合成过程中分离和合成各自有什么难点？

      阳华教授：天然产物全合成是一个非常艰难漫长、挑战性极大、且非常考验人的过程，通常全合成路线长、涉及的反应类型多、合成步骤复杂，因此，在合成过程中处处充满了挑战。由于对一个天然产物的合成可能有很多种合成策略，如何选择最高效、简洁的合成路线是完成整个全合成的关键，需要非常缜密和巧妙地设计合成路线，选择合理的合成方法。而在产物分离过程中，由于每个合成步骤可能伴随有副产物的生成，造成目标产物分离的工作量大，难度也较高。

      CBG资讯：您是如何想到“通过易于生成的酰胺链接环丙烷仅一步经分子内环丙烷开环/【3+2】环化反应高非对映选择性地构建scandine三环核心骨架”这一方法的？

      阳华教授：回国开展研究工作以来，我们研究小组一直致力于发展高效的［3+2］及［4+2］环加成/环化反应以快捷地构建多环药物分子骨架。我们的前期工作主要集中在甲亚胺叶立德1,3-偶极［3+2］环加成反应，并取得了系列研究成果。随后，我们将注意力拓展至另一类高活性的偶极子--供-受体环丙烷，并且通过分子内的环丙烷开环进行环化反应可快速构建复杂有机分子骨架。此前，有大量的研究通过较为复杂的链接方式实现供-受体环丙烷开环分子内的环化反应，很遗憾的是，从未有人尝试以简单酰胺或酯键链接方式以实现这一环化过程，且有很多天然产物分子结构中含有六元内脂或内酰胺结构模块，经过不断的尝试，最终实现了酰胺链接环丙烷在四氯化钛的作用下发生开环，高效地构建了天然产物scandine三环核心骨架。

       CBG资讯：以环丙烷二酯为母体结构进行的分子【3+2】环化反应，主要集中在碳碳键相连，而以酯或酰胺键作为链接位点的连接方式未见报道。在您看来，这一连接方式的难点主要在哪？

       阳华教授：事实上，通过碳碳键连接环丙烷骨架于亲偶极子已经有较多文献报道，因此，该类环丙烷的开环方式相对比较成熟，主要是通过路易斯酸与二酯基配位活化环丙烷以实现开环，这类活化方式非常高效。由于酰胺与酯基的结构差异性，在通过酰胺键连接策略中，原有的活化模型可能不适用，需要探索新的环丙烷开环体系，由此造成这一策略实现难度较大。

       CBG资讯：您认为在您目前的研究中最有价值的研究成果是什么？

       阳华教授：就目前而言，我们研究小组成功地开发和发展了一类非常简单的有机小分子催化剂-Hua Cat，并通过研究发现了其多样性的立体催化性能，在此催化剂基础上开发了系列有机催化剂，期望更广泛地应用在不对称合成中，具有很高的学术和应用价值。

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