化学家专访

复杂笼状天然产物的全合成 ● 笼状结构的构筑策略与方法

本文作者:石油醚

在不可胜数的天然产物的宝库中,虎皮楠生物碱是极具特色的一个著名大家族。该类生物碱从虎皮楠科植物中分离而来,具有高度复杂多变的多环笼状骨架以及丰富多样的生物活性。中医学认为虎皮楠科植物如交让木、牛耳枫、虎皮楠等具有清热解毒、活血化瘀、祛风止痛、治疗疮疖肿毒等功效。现代科学研究也发现,部分虎皮楠生物碱具有抗癌、抗HIV和神经营养等生物活性。虎皮楠生物碱复杂、多样性的笼状化学骨架结构和良好的生物活性一直以来吸引着无数合成化学家的关注。很荣幸可以邀请南方科技大学的徐晶教授,带我们走进复杂笼状天然产物全合成的世界并分享笼状结构构筑策略与方法的奇妙感悟。

以下是徐晶的专访内容:

1. 是什么样的机缘让您选择了化学(科学)研究?

我的中学化学老师也是我的班主任余曙辉老师对我选择化学研究道路影响非常大,从初三到高三这四年,他的课讲得非常有吸引力,很好地激发了我对化学的兴趣。就我自己而言,我非常期待能够做出更简洁、更高效、更实用并对人类生命健康更有益处的化学,并寻找到可以有效治疗恶性疾病的小分子化学药物。

2. 如果不从事化学(科学),还有什么想做的?为什么?

如果没有从事化学科研,也许我会去尝试写作或者学习乐器。我很享受通过从无到有的方式创作一个作品的过程。我总觉得复杂分子合成的构思与实现的过程和写作或音乐的创作在本质上是相通的。

3. 现在在做哪方面的研究?另外,准备在这块如何展开?

我们课题组目前主要关注复杂笼状天然产物的全合成工作。笼状天然产物是指一大类有着三维封闭或半封闭结构的次级代谢产物,它们当中的许多成员有着优异的生物活性和药用价值。我们通过对一系列复杂笼状天然产物刚性笼状核心的策略性提炼,以较好的合成效率和较好的选择性控制,完成了一系列复杂笼状萜类和复杂笼状生物碱,特别是虎皮楠生物碱的全合成工作。我们在合成中也发展和应用了一系列新颖实用的合成策略与合成方法,如Swern串联缩硫烯酮Prins环化反应和以氮α位为中继点的自由基串联反应等,另外,我们今年发现了一个新颖独特而且非常实用的氧化Nazarov电环化反应,我们也希望进一步把这个反应应用到更多的复杂分子的合成当中去。以后的工作,我们非常期待可以着重关注一些重要笼状药物的高效率合成和一些小分子笼状药物的研发。

4. 请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁?为什么?

人生总是一程接一程的,所以确实很难说对我人生影响最大的一个人是谁。从小到大,我的父母、我的老师和前辈们、我的妻子和我的孩子们、还有我的亲朋好友们,他(她)们对我的影响都是非常非常大的。更加幸运的是,这些人给我的几乎全都是非常正面的积极影响。

5. 如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话,您最希望是谁?为什么

如果可能,我希望和Robert Robinson爵士共进一次晚餐。Robinson爵士不仅是个伟大的化学家,更是天然产物全合成领域的奠基人之一。在那个年代,他和他的同事们在实际工作中克服了以目前的眼光来看是不可思议的巨大困难,开展了一系列重要的研究特别是完成了诸多复杂天然产物的全合成研究。我想和他聊一聊,请教他是如何做到这一切的。我个人也非常喜欢以他名字命名的Robinson增环反应,这是含季碳手性砌块的简便来源,此类砌块对我们的合成研究帮助也很大。

Robert Robinson爵士(图来自网页)

6.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候,怎么克服的?

我人生中最艰难的一段时间应该是刚到德国开始读博士的头一年,除了实验室的仪器设备和溶剂药品,其他一切都很陌生,包括语言、环境、文化、气候、生活和社交等,都是巨大的冲击和挑战。但是这段艰难的、基本只能依靠自己的时光对我个人而言也是宝贵的财富。

7. 您平时喜欢吃什么?(如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃?

我是江西鄱阳湖边长大的,家乡菜永远是最好吃的。

8. 自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么?

优点也许是做事比较执着。目前阶段最头疼的缺点应该是陪孩子学习时耐心不够好。

9. 如果现在突然您意外得到一周的假期,您会用它来干什么?

在工作以外的时间,我一般都在陪两个孩子学习或玩耍。当然,偶尔有时间静下心来看一部喜欢的电影或者一本推理小说也是一件非常享受的事情。有时候,自己也会和全家人一起去运动、唱歌,或者在天气热的时候一起去水上乐园玩耍。

10.就您目前对您领域的了解,还有哪些瓶颈没有解决,希望您可以提出瓶颈的问题?

1)如何发展并利用更加强大的AI来帮助我们设计合成高价值的复杂分子?

2)如何更好地将生物合成与化学合成结合起来,以实现高价值复杂分子的高效、廉价的合成?

3)(不仅仅是本领域)研究过程中海量的失败反应数据实际上具备很高的价值,如何合理发表或公开?

11. 在您领域目前最大的突破或者能在未来获得诺贝尔化学奖的成果是?

有机化学领域配得上诺贝尔奖的成果很多,但现实总是难以预测。利用AI来寻找重要复杂分子的简洁合成路线的路还很漫长,但我非常期待这一天的到来。

12. 下一次您推荐我们采访谁。(此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家。

雷晓光教授、樊春安教授、贾彦兴教授、丁寒锋教授和高栓虎教授。

笔者后记

非常感谢徐老师给我们提供专访,让我们能有机会更深入了解他,也希望日后化学空间能和徐老师有更多研究上的交流,衷心祝福徐老师在复杂笼状天然产物全合成及其构建策略和方法上做出更加突出的贡献。

徐晶教授简历

教育背景

1996–2000,南昌大学,学士

2001–2004,同济大学,硕士

2005–2009,Leipzig University,博士

工作经历

2004–2005,药明康德新药开发有限公司,合成部研究员

2009–2013,University of California, San Diego, 博士后

2014–2015,南方科技大学化学系,助理教授

2015–2020,南方科技大学化学系,副教授

2017–      南方科技大学深圳格拉布斯研究院,双聘教授

2020–      南方科技大学化学系,教授

荣誉及获奖经历

2014年,深圳市海外高层次人才“孔雀计划”

2015年,国家人才计划(青年项目)

2016年,深圳市“孔雀团队”(核心成员)

2020年,Thieme Chemistry Journals Award

相关链接

徐晶课题组JACS: 基于二烯基醇重排反应的三个虎皮楠生物碱全合成

南科大徐晶课题组Acc. Chem. Res.:从双环到多环——复杂虎皮楠生物碱的多样性全合成

南科大化学系徐晶课题组发表虎皮楠生物碱合成重要进展

南方科技大学化学系徐晶课题组、黄文忠课题组分别在JACS发表论文

南科大化学系徐晶课题组在《美国化学会志》发表天然产物全合成突破性成果

化学系徐晶课题组在《美国化学会志》发表合成复杂虎皮楠生物碱Dapholdhamine B成果

 

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载

Related post

  1. 绿色氧化剂(空气中的分子氧)・化学的生命也在这里诞生ー焦宁 教授…
  2. 第95回–“开发能解决生物学・材料化学问题的化学工具…
  3. 挑战大自然的鬼斧神工・构筑复杂天然分子—李昂教授
  4. 以艺术的角度展现科学的魅力——比留川治子
  5. 青蒿素的高效人工合成・青蒿常青—张万斌教授
  6. 面对超级细菌科学家们正在努力·新型抗生素的研发—罗有福教授
  7. 官能团之舞・自由基重排化学新舞台 —朱晨教授
  8. 探索硫化物蕴含的能量 • 开发3S绿色硫化学——姜雪峰教授专访

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP