中國天然產物全合成的大牛們


李昂,英文里Leo是獅子的意思。

1982年生人,2004年北大化學本科,2009年拿到TSRI的PhD,合成的是當年的明星分子平板霉素。2010年,僅僅做了九個月的博后,即回到上海有機所,獲百人計劃,青年拔尖人才,最近李昂老師被評為了國家杰青,同時也擔任我們生命有機室的副主任,前途無量。

從簡歷中不難發現,李昂起步早,在本科就跟隨中國合成領軍人物楊震老師,同時又在世界頂級合成實驗室(KCN)接受過博士訓練,這種歷練也注定讓李昂老師有資格成為中國合成界的翹楚。同時在科技大躍進的時代,“年輕人才”也成為了領導們追捧的對象。又由于我們國家最喜歡樹典型,于是乎,有了李昂老師今天的輝煌。所謂時勢造英雄!

李昂老師長得非常的壯實!大概有一米九吧,非常喜歡足球,看起來就是一個大學研究生的樣子。有好幾次吃早飯的時候碰到過李昂老師,走路走的很急,有一次不小心被他聽到了,然后被狠狠地瞟了一眼,那眼神我至今都忘不了!另外他的解說能力以及對化學的理解非常厲害,他上的現代有機合成讓我獲益良多。每次國外大牛來作報告時,總能提出一些“excellent question”,讓國外同行頻頻點頭。

至于網上說的PUSH狂人,我只想說如果你也是一個青椒,你的前程在你的學生手中,你難道不會給他們壓力嗎?在獲得杰青之后相信組里的壓力應該會小一些,吧···在夏令營的時候他說過一句話,我一直都記得:全合成需要有個人領你進去,讓你熟悉了整個流程之后再讓你單打獨斗。李昂老師剛來有機所接管的是翟宏斌老師的學生,有一次翟老師來作報告,李昂就和他說,您的學生怎么這么好用!翟老師的回答也比較實在,因為他們都比較“笨”,老板說能成,他們就會瘋狂地試各種條件,不會像一些學生耍些小聰明。李昂老師畢竟是在一個有四五十年積淀的大組里學習過,這種眼界不是我們常人所能比的,他可能見識過我們想都沒有想到過的蹊蹺的合成難題,所以“聽他的話”是最好的選擇。而我們年輕一代最喜歡就是一些太過“crazy”的想法,這樣的情況下,PUSH也在情理之中。

他們實驗室是我們三樓的DJ,沒日沒夜給我們播送音樂,連管安全的大叔都看不下去了,怎么能這么歡樂呢?于是在安全大字報中不點名提到,某些組的音響開的太大,會聽不到火災警報。他們實驗室洋溢著滿滿的奮斗氣息,8:00-1:00的節奏。在學生和老師一起的努力下,文章如泉涌。在詳細評述文章前,我們先來了解一下學生的出路。聽說李昂老師不太喜歡Baran,在上他課的時候也經常聽到他黑Baran,所以組里面沒有一個學生被推薦去Baran那邊。因為李昂老師不像某些老板撥出經費來資助學生出國打工,所以很多大牛組根本就去不了。只能選取一些輩分更大,人氣不是那么旺的組。也是他們組學生的無奈吧!

李昂老師回國的工作主要分為三個方面:6π電環化反應;串聯多烯環化反應;仿生合成。關注的分子為吲哚萜類。值得一提的是,他與Baran起步所選的分子類別有些相似,不能說沒有借鑒的因素在里面。

6π電環化反應

6π電環化和同家族的環加成反應相比,一直以來就處在比較尷尬的角落里,很少在合成上得到巧妙的應用。但李昂老師選取了含芳環的天然產物作為目標分子,以探究6π電環化反應。依靠著這樣一個簡明的方法學,李昂老師對于這一類分子的合成可以說是十拿九穩。

就我而言,李昂老師最為出彩的合成工作還是虎皮楠生物堿Daphenylline的合成。也正是該分子的合成奠定了李昂老師的合成地位。Daphenylline這個分子的結構極為漂亮,所以也有幾個課題組對它的全合成進行了一些初步的研究。尤其是Dixon的工作,其中的Michael加成以及羰基α位對三鍵的進攻極為高效,使得李昂不得不大幅度借鑒。由于多取代芳環由6π電環化來構建,所以芳環區斷鍵有以下幾種模式。第一種要構建四取代烯烴,相較于其他三種更為困難。二三兩種,由于乙烯基的構象難固定,相較于第四種斷鍵也不是特別有優勢。關于烷烴部分的構建,最為關鍵的就是羰基的引入。最后只剩七元環的關環,這就使得五元環上必須要預先引入官能團。這個合成最為關鍵的就是6π電環化關環,其中也有一些有趣的化學,感興趣的可以閱讀原文。

相比之下,以類似的策略合成其他的分子,只是擴底物的過程。從新穎性上而言,遠沒有Daphenylline那樣亮眼的合成。不過其中的關鍵反應還是可圈可點的。李昂后期合成的一些分子就采用了敞口加熱,一鍋法來完成環化-芳構化。關于這一個方法學其實還有一些含糊的地方,芳構化是否是促使6π電環化的關鍵因素,這個我在文章中還是沒有看到有這樣的訊息。