上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
吲哚（indole）是藥物和天然產(chǎn)物中最重要的含氮雜環(huán)骨架之一，廣泛存在于臨床藥物、生物活性分子及天然產(chǎn)物中。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球臨床使用藥物中超過 70 種含有吲哚結(jié)構(gòu)。
長期以來，吲哚骨架的結(jié)構(gòu)改造一直是有機合成研究的核心方向之一。如何在盡量保留其核心優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，對吲哚骨架實施更高效、更精準的深層改造，可為相關(guān)藥物開發(fā)和天然產(chǎn)物全合成提供新技術(shù)和手段。
2026 年 4 月 30 日，蘭州大學曾會應(yīng)團隊聯(lián)合麥吉爾大學李朝軍團隊（蘭州大學張鈴、郎亞韜、雒珍為論文共同第一作者）在國際頂尖學術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為：Precision indole skeletal editing for single-carbon replacement（用于單碳替換的精確吲哚骨架編輯）的研究論文，蘭州大學為該論文第一完成單位。
該研究發(fā)展了一種面向吲哚骨架的精準編輯策略，實現(xiàn)了吲哚 C2 位碳原子的單碳替換與同步官能化。該方法不僅可在同一反應(yīng)中完成吲哚骨架重組，還可實現(xiàn) C2 位的氘代、烷基化、芳基化、酰基化以及 13C 同位素標記，為復雜分子的后期修飾、藥物發(fā)現(xiàn)和天然產(chǎn)物高效合成提供了新工具。
吲哚廣泛存在于藥物與天然產(chǎn)物中。在這項最新研究中，研究團隊報道了一種色胺衍生物的分子內(nèi)骨架編輯反應(yīng)，該反應(yīng)通過側(cè)鏈酰胺的光反應(yīng)實現(xiàn)，能夠同步完成吲哚 C2 位的區(qū)域選擇性單碳替換與取代。該策略可在吲哚 C2 位實現(xiàn)氘代、烷基化、芳基化和酰基化，同時可將 13C 標記碳原子引入骨架。
在合成應(yīng)用方面，研究團隊通過對復雜單萜吲哚生物堿 quebrachamine 進行了簡潔的四步全合成，獲得了該分子迄今最短的合成路線和最高的總收率，表明了該策略不僅能夠在反應(yīng)方法學層面實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)重建與功能再賦予”的協(xié)同完成，而且已經(jīng)具備進入復雜分子合成體系、重塑路線設(shè)計邏輯的能力，凸顯了該策略的實用價值。
進一步實驗研究與密度泛函理論（DFT）計算揭示了反應(yīng)途徑包含級聯(lián) [2+2] 環(huán)加成、逆 [2+2] 開環(huán)、脫羰基和環(huán)化過程，在原子層面闡明了反應(yīng)序列。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec3587
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