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世界青年化学家

石枫

本文作者：石油醚

概要

石枫：江苏师范大学教授，有机化学家，江苏师范大学化学与材料科学学院副院长。课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/Shi_Feng

经历

1994-1998年江苏师范大学化学系，本科
2001-2004年江苏师范大学化学系，硕士
2010-2012年苏州大学与中国科学技术大学联合培养，博士（导师：屠树江、龚流柱）
2012-2013年新加坡南洋理工大学，访问学者（导师：Loh Teck-Peng）
2004-2015年江苏师范大学助教、讲师、副教授
2015- 江苏师范大学教授

获奖经历

2019 江苏省科学技术奖二等奖
2016 江苏省杰出青年基金获得者
2016 The 11^th Asian Core Program (ACP) Lectureship Award (to Singapore, Taiwan)
2015 Thieme Chemistry Journal Award
2012 教育部自然科学奖二等奖

研究方向

吲哚类手性杂环化合物是一类重要的杂环化合物，广泛存在于许多药物、功能材料、手性催化剂和配体中。因此，基于吲哚的手性杂环的催化不对称合成引起了科学界的极大兴趣。石枫教授课题组设计并开发以乙烯基吲哚，吲哚基甲醇，芳基吲哚和吲哚衍生物作为通用平台分子并基于平台分子完成了一系列有机催化的不对称环加成，环化，加成和脱芳构化反应。目前，使用多功能分子与不对称催化相结合的策略，石枫教师小组已经以高效和优异的对映选择性合成了多种基于吲哚的手性杂环，包括五元至七元杂环¹，轴向手性杂环和四取代的杂环。

1. 设计并开发新型吲哚烯及其参与的催化不对称反应合成手性杂环化合物

石枫教授小组3-甲基-2-乙烯基吲哚类化合物和3-甲基-7-乙烯基吲哚类化合物作为通用平台分子，使用不对称的[4+2]、[3+2]环加成策略来构建吲哚类手性杂环骨架^2-7。

图 1 新型吲哚烯及其参与的催化不对称反应

2. 设计并开发新型吲哚醇及其参与的催化不对称反应合成手性杂环化合物

由于吲哚具有独特性质以及吲哚类轴手性杂芳环骨架在催化剂、配体和生物活性分子开发等领域的重要性，该类轴手性骨架的催化不对称构建近年来受到化学工作者的强烈关注，已经成为一个新兴的研究领域。石枫教授小组设计2-吲哚醇⁸、3-吲哚醇^9,10以及其他吲哚醇等平台分子（图2-4），使用不对称的[4+2]、[3+2]、[3+3] 、Nazarov环加成、配体控制的偶联反应、消旋萘吲哚衍生物参与的动态动力学转化反应等来构建手性吲哚类杂环以及吲哚类轴手性杂芳环骨架化合物。

图 2 3-吲哚醇及其参与的催化不对称反应

图 3 2-吲哚醇及其参与的催化不对称反应

图 4 其他吲哚醇及其参与的催化不对称反应

3. 开发含氮1,3-偶极子参与的催化不对称环化反应合成手性杂环化合物

氮杂内酯（Azlactones）由于具有多个反应位点是机合成中的一类重要反应物。石枫教授课题组利用手性磷酸催化氮杂内酯与偶氮萘的不对称[3+2]反应¹¹构建了一系列手性杂环化合物（图 5）。

图 5 含氮1,3-偶极子参与的催化不对称环化反应

4. 开发吲哚衍生物参与的催化不对称去芳构化反应合成手性杂环化合物

吲哚衍生物的催化不对称去芳构化反应是合成四取代手性吲哚衍生物的有效方法之一，但是吲哚衍生物的芳基化去芳构化反应却鲜有报道。石枫课题组发展了有机小分子催化下的2,3-二取代吲哚、色醇等吲哚衍生物的不对称芳基化去芳构化反应，构建了多种手性四取代吲哚骨架¹²（图 6）。

图 6 吲哚衍生物参与的催化不对称去芳构化反应合成手性杂环化合物

5. 药物作用

石枫课题组研究了部分吲哚类手性杂环化合物性质，主要包括生物活性和催化活性。通过研究，发现一些吲哚类手性杂环化合物对肿瘤细胞MCF-7、A549、788-0、BT474具有较好的抑制效果。此外，轴手性吲哚骨架还可以转化成轴手性的三芳基膦衍生物，它们可以作为手性膦催化剂催化一些环加成反应（图 7）。

图 7 手性杂环骨架应用性研究

参考文献

[1 ]Zhang, Y.-C.; Jiang, F.; Shi, F., Acc. Chem. Res. 2020, 53 (2), 425-446, doi:10.1021/acs.accounts.9b00549.
[2] Zhao, J.-J.; Sun, S.-B.; He, S.-H.; Wu, Q.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54 (18), 5460-5464, doi:10.1002/anie.201500215.
[3] Dai, W.; Jiang, X.-L.; Tao, J.-Y.; Shi, F., J. Org. Chem. 2016, 81 (1), 185-192, doi:10.1021/acs.joc.5b02476.
[4] Tan, W.; Li, X.; Gong, Y.-X.; Ge, M.-D.; Shi, F., Chem. Commun. 2014, 50 (100), 15901-15904, doi:10.1039/C4CC07246D.
[5] Shi, F.; Zhang, H.-H.; Sun, X.-X.; Liang, J.; Fan, T.; Tu, S.-J., Chem. Eur. J. 2015, 21 (8), 3465-3471, doi:10.1002/chem.201405245.
[6] Zhu, Z.-Q.; Yin, L.; Wang, Y.; Shen, Y.; Li, C.; Mei, G.-J.; Shi, F., Org. Chem. Front. 2017, 4 (1), 57-68, doi:10.1039/C6QO00446F.
[7] Jiang, X.-L.; Wu, S.-F.; Wang, J.-R.; Mei, G.-J.; Shi, F., Adv. Synth. Catal. 2018, 360 (21), 4225-4235, doi:10.1002/adsc.201800829.
[8] Ma, C.; Jiang, F.; Sheng, F.-T.; Jiao, Y.; Mei, G.-J.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 (10), 3014-3020, doi:10.1002/anie.201811177.
[9] Sun, M.; Ma, C.; Zhou, S.-J.; Lou, S.-F.; Xiao, J.; Jiao, Y.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 (26), 8703-8708, doi:10.1002/anie.201901955.
[10] Zhang, H.-H.; Wang, C.-S.; Li, C.; Mei, G.-J.; Li, Y.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56 (1), 116-121, doi:10.1002/anie.201608150.
[11] Ma, C.; Zhou, J.-Y.; Zhang, Y.-Z.; Mei, G.-J.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57 (19), 5398-5402, doi:10.1002/anie.201801349.
[12] Zhang, Y.-C.; Zhao, J.-J.; Jiang, F.; Sun, S.-B.; Shi, F., Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53 (50), 13912-13915, doi:10.1002/anie.201408551.
[13] 石枫课题组主页