海洋药物教育部重点实验室徐涛课题组在碳碳键活化反应构建多取代苯并呋喃结构方面取得新进展
2018年1月24日，国际知名期刊《AngewandteChemie International Edition》（《德国应用化学》，影响因子11.994）在线发表了海洋药物教育部重点实验室徐涛教授课题组的最新研究成果——利用过渡金属铑催化的惰性碳碳sigma键活化反应构建多取代苯并呋喃结构，并将其用于活性天然产物的全合成中，文章题目“RhI -Catalyzed Carboacylation/Aromatization Cascade Initiated by Regioselective C−C Activation of Benzocyclobutenones”，文章链接<DOI：10.1002/anie.201713179>。
多取代苯并呋喃结构广泛存在于活性天然产物和药物分子中，比如Liphagal(PI3K激酶抑制剂)、Frondosin B(PKC激酶抑制剂)、Diptoindonesin G(可以调节雌激素受体α和β的含量)等都具有2,3-位二取代的苯并呋喃结构。
徐涛课题组在前期研究的基础上，以简单的苯酚并四元环酮衍生物为起始原料，在催化量过渡金属铑的作用下，发生碳碳键的活化，经碳酰基化/芳构化的串联反应一步构建了2,3-位同时带有取代基的苯并呋喃结构，该反应条件温和，不需要使用任何酸碱添加剂，原料中的原子100%转化到了产物中，符合原子经济性的要求，更重要的是底物适用性广泛，23个不同电子效应，位阻效应的底物都取得了良好到优秀的产率，甚至在更复杂的含有甾体类母核的底物中，也能实现转化以中等收率得到目标产物。在该反应中，烷基、烷氧基、卤素、酯基、硝基、缩醛、酰胺等官能团都能够兼容，表现出了良好的官能团耐受性。该课题组还研究了反应的机理，提出了反应可能的中间体并通过反应予以证实。
最后，作者还将该碳碳键活化策略用于两个活性天然产物viniferifuran和Diptoindonesin G的合成中，从碳碳键活化产物出发，分别经由6步和7步就实现了两个天然产物简洁高效的合成，这对于含有多取代苯并呋喃结构活性天然产物的合成、改造以及进一步的生物活性研究都具有重要意义。
本文的第一完成单位是海洋药物教育部重点实验室，共同通讯作者是泰山学者青年专家、海洋国家实验室“鳌山人才”优秀青年学者、中国海洋大学“青年英才工程”第一层次入选人徐涛教授和芝加哥大学化学系的董广彬教授，文章第一作者是海洋药物教育部重点实验室管华诗院士的博士后孙天文，海洋药物教育部重点实验室研究生张玉娜、邱波、王亚斐、秦玉婷也参与了本篇论文的主要研究工作。该工作得同时得到了国家自然科学基金青年基金和NSFC-山东联合基金重点项目的支持。