美国印第安纳大学与中国武汉大学的联合科研团队近日在《化学》杂志发表重要研究成果,成功开发出一种基于光催化反应的新型药物分子合成技术。这项创新性工作为四氢异喹啉类药物的高效制备开辟了新途径,有望显著提升药物研发效率。
四氢异喹啉作为一类重要的含氮杂环化合物,广泛存在于多种临床药物分子结构中,是治疗帕金森病、恶性肿瘤和心血管系统疾病的关键药效团。传统合成方法通常依赖高温高压或强酸强碱条件,不仅能耗高、污染大,而且难以精确控制分子立体构型。
研究团队创新性地设计了一种光诱导能量转移催化体系。在该体系中,特定波长的可见光激发光敏催化剂,使其与磺酰亚胺和烯烃底物发生选择性反应,高效构建四氢异喹啉骨架。"这项技术的突破性在于实现了温和条件下的精准分子编辑,"印第安纳大学化学系Kevin Brown教授解释道,"光催化过程避免了传统方法中常见的副反应,大大提高了合成效率。"
武汉大学齐晓天教授团队通过系统的机理研究,阐明了该反应的选择性控制机制。"我们发现了电子效应对反应路径的关键调控作用,"齐教授表示,"这种理解使我们能够精确设计反应条件,实现特定立体构型分子的定向合成。"
该技术已成功应用于十余种具有潜在药用价值的四氢异喹啉衍生物的合成,产率普遍优于传统方法。特别值得注意的是,一些通过常规方法难以制备的分子结构,利用该光催化技术可以高效获得。
目前,研究团队正与多家国际制药企业展开合作,探索该技术在创新药物研发中的实际应用。初步评估显示,这项技术可显著缩短先导化合物优化周期,降低研发成本。"我们期待这项技术能加速更多安全有效的新药问世,"Brown教授补充道。
这项研究成果不仅为药物化学领域提供了新的合成工具,也为绿色化学和可持续发展理念在制药工业中的实践提供了成功范例。随着研究的深入,该技术有望拓展至更多类型药物分子的合成,为人类健康事业做出更大贡献。
更多信息: Wang Wang 等人,一种以磺酰亚胺和烯烃为原料的非常规光化学四氢异喹啉合成方法,Chem (2025)。期刊信息: Chem













