暨南大学叶文才/王磊/程民井团队Angew：基于光催化重排策略合成氧杂蒽类天然化合物

长期以来，高度官能团化的氧杂蒽类化合物因其显著的生物活性和潜在的药物应用前景而引起广泛关注。然而，由于其复杂的环系结构、多手性中心及高氧化态，合成该类化合物面临诸多挑战。现有的合成方法通常局限于特定底物或存在消旋化等问题，在很大程度上限制了其在活性天然产物合成中的应用（图1）。因此，亟需开发具新颖反应机制的合成方法。

图1. 天然高度官能团化氧杂蒽类化合物及其类似物的合成路径与挑战

为了解决以上难题，暨南大学叶文才教授、王磊研究员、程民井副研究员在前期分离、鉴定及仿生合成螺环天然产物myrtuspirone A的工作启发下（Org. Lett. 2019, 21, 1583−1587），提出了一种基于该类螺环化合物为底物的光催化骨架重排策略（图2），并成功应用于复杂氧杂蒽类天然产物myrtucomvalones E-F的首次不对称合成。该策略具有高度化学和区域选择性、反应条件温和、底物范围广、避免消旋化等优点。在化学合成和生物活性研究基础上，该研究团队与暨南大学刘畅副研究员合作发现了具有显著抗骨肉瘤活性的氧杂蒽类化合物。相关研究成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.，暨南大学博士研究生林诗琳、硕士研究生赵芬和魏芬为共同第一作者。

图2. 光催化骨架重排新策略及其应用

作者通过大量条件筛选确定了最优条件，并考察了不同取代基的螺环底物的适用范围。结果表明，上述反应能够快速合成不同取代的高度官能团化氧杂蒽类化合物（图2）。进一步，作者以该方法为关键反应，通过6-7步完成氧杂蒽类天然产物myrtucomvalones E-F的不对称合成（图3）。

图3. 天然产物myrtucomvalones E-F的不对称合成

随后，作者通过氢转移实验验证了反应的立体化学特性（图4a），确认该方法不会引发消旋化现象。此外，通过开关灯、自由基捕获及Stern-Volmer荧光淬灭等实验（图4b-d），揭示了光催化骨架重排反应的可能机理（图4e）。

图4. 反应机理研究

在完成合成工作后，作者开展了抗骨肉瘤细胞活性评价，并通过小鼠骨肉瘤肺转移模型对活性最优的化合物12（IC₅₀ = 2.41-3.41 µM）开展体内活性研究。结果显示，化合物12能够显著抑制骨肉瘤的生长（图5）。

图5. 化合物12显著抑制骨肉瘤生长

综上，该论文发展了光催化骨架重排新策略，成功合成了一系列高度官能团化的氧杂蒽类化合物，并发现了具有显著抗骨肉瘤活性的化合物，为研发新型抗骨肉瘤药物提供了科学依据。

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Visible-Light Photocatalyzed Skeletal Rearrangement Enables the Synthesis of Highly Functionalized Xanthenes with Antitumor Activity

Shi-Lin Lin, Fen Zhao, Fen Wei, Ying-Tong Shi, Jing-Kai Wen, Chao Yang, Hao-Shuo Zhang, Chuang-Chuang Li, Chang Liu, Wen-Cai Ye, Min-Jing Cheng, Lei Wang

Angew. Chem. Int. Ed., 2025, DOI: 10.1002/anie.202420671