科学研究 | 唐叶峰

研究员,博士生导师

1999年本科毕业于兰州大学化学系,其后在中国医学科学院药物研究所获得药物化学硕士学位。2003-2006年,在北京大学化学化工学院师从杨震教授获得有机化学博士学位,随后赴美国The Scripps Research Institute 师从K. C. Nicolaou 教授从事博士后研究(2006-2009年)。2010年加入清华大学医学院开展独立研究,并于2014年1月起晋升为研究员,同时兼任“生物治疗协同创新中心”研究员(四川大学-清华大学联办)。课题组主要研究方向为“生物功能导向的天然产物合成”,即以具有新颖结构和重要生物活性的天然产物合成为核心,以发展高效实用的合成方法学为手段,实现目标分子的快速、高效和多样性合成,并将其应用于药物化学以及化学生物学研究。截至目前,已在本领域权威期刊(如J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett. 和Chem. Commun.)上发表SCI论文40余篇。


荣誉和奖项

广东省科学技术奖励一等奖(排名第四)(2015)
清华大学-拜尔研究员(Bayer-Tsinghua Investigator)(2014)
清华大学-杨森研究员(Janssen-Tsinghua Investigator)(2011-2015)

研究领域方向

微观世界由纷繁多样的各类分子组成。化学家关注分子的结构,而生物学家则重视分子的功能。毫无疑问,具有生理功能的活性分子是连接化学、生物学和药学的桥梁。本课题组主要研究兴趣为“生物功能导向的化学合成”。简而言之,即以具有重要生物功能的活性分子(尤其是天然产物)为研究对象,通过发展高效实用、绿色环保的合成方法学,实现目标分子的快速、高效和多样性合成,并将其应用于药物化学以及化学生物学等相关研究领域。本课题组重点研究方向包括:1)天然产物全合成:针对具有重要生物活性、新颖化学结构以及奇特生源途径的天然产物进行全合成研究;2) 合成方法学研究:开发各类新方法和新反应(尤其是基于过渡金属催化的环加成反应),快速、高效构建天然产物或药物分子优势骨架;3)药物化学:设计并合成具有抗病毒(HCV和HBV)及抗菌活性的小分子化合物,发现具有应用价值的药物及先导化合物;4)化学生物学:发展新型生物正交反应,并将其应用于药物化学以及化学生物学研究。

科学贡献

唐叶峰教授长期从事有机合成和药物化学研究,先后完成多个家族、超过30个复杂活性天然产物的全合成,其中包括一些在本领域产生较大影响力的“明星分子”,如Platensimycin,Sporolide B,Schindilactone A,Xanthanolides以及Periconiasins A-E。关于Sporolide B的全合成工作被收录在“Classics in Total Synthesis III”中,而Schindilactone A的全合成则作为封面文章发表在Angew. Chem. Int. Ed上。在研究中,他秉承“分子结构与功能并重”,“方法学研究和仿生策略相结合”的理念,发展和建立了一系列新颖高效的合成方法学和具有一定普适性的合成策略,解决了多个不同家族天然产物的多样性合成问题,为系统深入研究其生物功能奠定了基础。另外,其课题组近年来围绕“a-亚胺铑卡宾”这一合成子开展了一系列具有原创性和系统性的研究工作,所发展的多个高效实用的环加成反应不仅大大拓展了该合成子的反应性,而且实现了多种药物分子杂环骨架的快速构建。课题组还同德国Bayer公司合作,将上述杂环分子库应用于“基于片段的药物发现(fragment-based drug discovery)”。

研究成果

  1. 以本课题组发展的颇具特色的Dyotropic重排反应为基础,结合仿生合成策略,完成了多个不同家族天然产物的多样性合成,其中代表性天工作包括苍耳烷型倍半萜、百部类生物碱和细胞松弛素类天然产物的多样性合成。

图一:唐叶峰课题组已完成的代表性天然产物
  1. 发展了一系列新颖独特、高效实用的合成方法学,代表性工作包括多种不同类型的Dyotropic 重排反应以及亚胺铑卡宾介导的一系列环加成反应,可用于快速构建各类天然产物和药物分子优势骨架。

图二:亚胺铑卡宾参与的环加成反应
  1. 发现了一类具有显著抗丙肝病毒活性(IC50 = 10-20 nM)的小分子化合物,并证明其为HCV病毒进入抑制剂(entry inhibitor),相关研究成果获得一项专利。

图三:抗HCV病毒进入抑制剂的设计、合成和活性评估
 

代表性论文

1. Tian, C.; Lei, X. Q.; Wang, Y. H.; Dong, Z.; Liu, G.*Tang, Y. F.* Total Syntheses of Periconiasins A-E. Angew. Chem. Int. Ed. 201655, 6992–6996.
2.  Lei, X. Q.; L. B. Li; He, Y. P.*; Tang, Y. F.* Rhodium(II)-Catalyzed Formal [3+2] Cycloaddition of N-Sulfonyl-1,2,3-triazoles with Isoxazoles: Entry to Polysubstituted 3‑Aminopyrroles. Org. Lett. 201517, 5224–5227.
3.  Wang, H.; Wang, S.; Cheng, L. L.; Chen, L. G.; Wang, Y. G.; Qing, J.; Huang, S. D.; Wang, Y. H.; Lei, X. Q.; Wu, Y. F.; Ma, Z. L.; Zhang, L. Q.*; Tang, Y. F.* Discovery of Imidazo[1,2-a][1,8]naphthyridine Derivatives as Potential HCV Entry Inhibitor. ACS Med. Chem. Lett. 20156, 977−981.
4. Yang, H. Z.; Feng, J.; Li, Y. H.; Tang, Y. F.* Biomimetic Syntheses of Rubialatins A, B and Related Congeners. Org. Lett. 201517, 1441–1444.
5. Wang, Y. H.; Lei, X. Q.; Tang, Y. F.* Rh(II)-catalyzed Cycloadditions of 1-Tosyl 1,2,3-Triazoles with 2H-Azirines: Switchable Reactivity of Rh-azavinylcarbene as [2C]- or Aza-[3C]-Synthon. Chem. Commun. 2015, 51, 4507–4510.
6. Shang, H.; Liu, J. H.; Bao, R. Y.; Cao, Y. Zhao, K.; Xiao, C. Q.; Zhou, B.; Hu, L. H.*; Tang, Y. F.* Biomimetic Synthesis: Discovery of Xanthanolide Dimers. Angew. Chem. Int. Ed. 201453, 14494–14498.
7. Shang, H. Wang, Y. H. Tian, Y. Feng, J.; Tang, Y. F.* The Divergent Synthesis of Nitrogen Heterocycles by Rhodium(II)-Catalyzed Cycloadditions of 1-Sulfonyl 1,2,3-Triazoles with 1,3-Dienes. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5662–5666.
8. Fu, J. K.; Shang, H.; Wang, Z. F.; Chang, L.; Shao, W. B.; Yang, Z.*; Tang Y. F.* Gold-Catalyzed Rearrangement of Allylic Oxonium Ylides: Efficient Synthesis of Highly Functionalized Dihydrofuran-3-ones. Angew. Chem. Int. Ed. 201352, 4198–4202.
9. Yang H. Z.; Feng J.; Tang, Y. F.* Biomimetic Total Syntheses of Spirobacillenes A and B. Chem. Commun. 201349, 6442–6444.
10. Ren, W. W.; Bian, Y. C.; Zhang, Z. Y.; Shang, H.; Zhang, P. T.; Chen, Y. J.; Yang, Z.*; Luo T. P.*; Tang Y. F.* Enantioselective and Collective Syntheses of Xanthanolides by Controllable Dyotropic Rearrangement of cis-b-Lactones. Angew. Chem. Int. Ed. 201251, 6984–6988.
11. X. Qing, Ren W. W; Chen, Z. X.; Sun, T. W.; Li, Y.; Ye, Q. D.; Gong, J. X.; Meng, F. K.; You, L.; Liu, Y. F.; Zhao, M. Z.; Xu, L. M.; Shan, Z. H.; Shi, Y.; TangY. F.*; Chen, J. H.*; Yang Z.* Diastereoselective Total Synthesis of (+)-Schindilactone A. Angew. Chem. Int. Ed. 201150, 7373–7377.
12. Nicolaou, K. C.*; Wang, J. H.; Tang, Y. F.; Botta, L. Total Synthesis of Sporolide B and 9-epi-Sporolide B. J. Am. Chem. Soc. 2010132, 11350–11363.
13. Nicolaou, K. C.*; Tang, Y. F.; Wang, J. H. Total Synthesis of Sporolide B. Angew. Chem. Int. Ed. 200948, 3501–3505.
14. Nicolaou, K. C.*; Stephan, A. F; Lister, T.; Li, A.; Tria, G. S.; Turner, C. I.; Tang, Y. F.; Wang, J. H.; Denton, R. M.; Edmonds, D. J. Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Platensimycin Analogues with Varying Degree of Molecular Complexity. J. Am. Chem. Soc. 2008130, 13110–13119.
15. Nicolaou, K. C.*; Wang, J. H.; Tang, Y. F. Synthesis of the Sporolide Ring Framework through A Cascade Sequence Involving An Intramolecular [4+2] Cycloaddition Reaction of an o-Quinone. Angew. Chem. Int. Ed. 200847, 1432–1435.
16. Nicolaou, K. C.*; Tang, Y. F.; Wang, J. H. Total Synthesis and Antibacterial Properties of Carbaplatensimycin. J. Am. Chem. Soc. 2007129, 14850–14851.
17. Nicolaou, K. C*.; Tang, Y. F.; Wang, J. H. Formal Synthesis of (+)-Platensimycin. Chem. Comm. 2007, 1922–1923.
18. Tang, Y. F.; Zhang, Y. D.; Dai, M. J.; Luo, T. P.; Deng, L. J.; Chen, J. H.*; Yang, Z.* A Highly Efficient Synthesis of the FGH Ring of Micrandilactone A. Application of Tioureas as Ligands in the Co-catalyzed Pauson-Khand Reaction and Pd-Catalyzed Carbonylative Annulation. Org. Lett. 20057, 885–888.
19. Tang, Y. F.; Deng, L. J.; Zhang, Y. D.; Dong, G. B.; Chen, J. H.*; Yang, Z.*. Thioureas as Ligands in the Pd-Catalyzed Intramolecular Pauson-Khand Reaction. Org. Lett. 20057, 1657–1659.
20.  Tang, Y. F.; Deng, L. J.; Zhang, Y. D.; Dong, G. B.; Chen, J. H.*; Yang, Z.* Tetramethyl Thiourea/Co2(CO)8-Catalyzed Pauson-Khand Reaction Under Balloon Pressure of CO. Org. Lett. 20057, 593–595.
 

专利:

1. Preparation of Amide Derivatives for Treatment of HCV. Tang, Y. F.; Zhang, L. Q.; Wang, Y. G.; Qing, J.; Huang, S. D. Faming Zhuanli Shenqing (2013), CN 103333168 A 20131002.