蘭州大學發表最新Science論文

編輯丨王多魚

排版丨水成文

吲哚（indole）是藥物和天然產物中最重要的含氮雜環骨架之一，廣泛存在于臨床藥物、生物活性分子及天然產物中。據不完全統計，全球臨床使用藥物中超過 70 種含有吲哚結構。

長期以來，吲哚骨架的結構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勢的基礎上，對吲哚骨架實施更高效、更精準的深層改造，可為相關藥物開發和天然產物全合成提供新技術和手段。

2026 年 4 月 30 日，蘭州大學曾會應團隊聯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）在國際頂尖學術期刊Science上發表了題為：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。

該研究發展了一種面向吲哚骨架的精準編輯策略，實現了吲哚 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中完成吲哚骨架重組，還可實現 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、藥物發現和天然產物高效合成提供了新工具。

吲哚廣泛存在于藥物與天然產物中。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骨架編輯反應，該反應通過側鏈酰胺的光反應實現，能夠同步完成吲哚 C2 位的區域選擇性單碳替換與取代。該策略可在吲哚 C2 位實現氘代、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方法學層面實現“結構重建與功能再賦予”的協同完成，而且已經具備進入復雜分子合成體系、重塑路線設計邏輯的能力，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）計算揭示了反應途徑包含級聯 [2+2] 環加成、逆 [2+2] 開環、脫羰基和環化過程，在原子層面闡明了反應序列。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aec3587