长期以来，药学院杨金明教授课题组聚焦于均相金催化合成方法学与复杂功能分子骨架构建研究。近日，研究团队在张力笼状分子的高效合成领域取得新的研究进展。8月13日，研究成果以Assembly of Strained Tri- and Tetracyclic Skeletons by Gold (I)-Catalyzed Cascade Reactions of 1,6-Diynyl Cycloheptatrienes为题，发表在美国化学会（ACS）催化领域旗舰刊物ACS Catalysis（SCI一区TOP期刊，IF=13.6）上。杨金明教授与西班牙加泰罗尼亚化学研究所Antonio M. Echavarren教授为共同通讯作者，中南民族大学为第一署名单位，实验部分主要由李俊驰、周午科、黄翔、封广超及本科生孙诗翔、李燕合作完成，DFT理论计算部分主要由博士生Arnau R. Sugranyes完成。论文链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.6c03107。
金催化1,6-二炔基环庚三烯串联环化反应体系与产物骨架。杨艳羚供图
复杂笼状结构的分子广泛存在于天然产物或药物分子中，比较著名的代表性药物有青蒿素、吗啡、紫杉醇、维格列丁、卡巴他赛等。已有研究表明，相对于直链结构和扁平骨架的分子，笼状分子独特的的三维复杂刚性骨架能够与靶蛋白有比较好的结合度，生物活性良好，但该类分子的传统合成通常需要冗长的多步反应流程与苛刻的反应条件，整体收率偏低，难以满足药物化学研究与规模化开发的需求。
针对这一难题，研究团队开发了一种金(I)催化的高效串联环化策略，在温和反应条件下实现了复杂笼状骨架的快速构建。研究发现，以1,6-二炔基环庚三烯为起始底物，在水、醇、酚、羧酸等氧亲核试剂，或富电子芳烃、杂环等碳亲核试剂存在下，反应可高立体化学选择性地生成包含稀有decahydro-1,6-methanoazulene的四环笼状化合物；当反应置于氧气氛围中时，高张力烯烃中间体发生氧化裂解，可定向生成三环笼状二酮类产物。该方法具有广泛的官能团耐受性，底物与亲核试剂拓展覆盖82个实例，且兼容阿司匹林、布洛芬、吉非贝齐、丙磺舒、吲哚美辛、香叶醇等天然产物与药物分子的后期官能团化修饰，展现出良好的药用开发潜力，相关的研究工作已获得中国发明专利授权（专利号：ZL202310955290.4）。
据悉，该项研究建立了一步构建高张力三环、四环笼状分子骨架的新方法，不仅拓展了金催化串联环化反应的应用范围，也为笼状药物先导化合物与功能分子的高效合成提供了全新的技术路径，为理解炔基环庚三烯的反应模式与骨架重排机制提供了新的实验与理论依据，后续课题组将围绕这一类新颖的复杂笼状分子生物活性及结构修饰开展进一步的研究。
2026-08-14