新生研讨课展示终稿

涂永强教授组长：杨逸

扎根中国西部的天然产物合成化学家——组员：黄昆涛

陈文佳

杨

茜

2013年6月

123生平轶事个人简介研究成果展示流程涂永强，男，中国科学院院士，兰州大学长江学者特聘教授，博士生导师。汉族，1958年生，贵州遵义人，中共党员。1982年毕业于兰州大学有机化学专业，1989年获博士学位并留校任教；1993年1月至1995年11月在澳大利亚昆士兰大学作博士后研究员。原兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室主任涂永强教授资料档案他是第一个从本科到博士阶段均就读于兰大、土生土长起来的中国科学院院士。生平简介求学：一路坚持一路第一

生于1958年的涂永强，在人生的前19年，他的命运和众多贵州遵义的农村孩子没什么两样。种地，做饭，踏实认真的他样样都干得很好。上学虽然成了附带，但书香门第出身、一贯重视教育的家风深深地熏陶着他。在父亲的严格要求下，从初中到高中，他一直是第一名。1977年夏天，涂永强高中毕业了。“当时我有两个追求，一是去参军，一是当民办教师。”因为从军未能如愿，他报考了民办教师，在200多名候选人当中以第一名的优异成绩被录用。

后来恢复高考，他和中国570万考生一同走进了曾被关闭了十余年的高考考场，但终因准备时间太仓促而

落榜。

转眼，1978年7月来了，在精心准备了半年之后，涂永强又一次走进了高考考场。功夫不负有心人，涂永强考到了整个片区的第三名。在所有科目中化学最好的涂永强去找化学老师咨询，老师建议他报考兰州大学有机化学专业。也是阴差阳错，他没有被前面报考的学校所录取，反而得到了后面报考的兰大的录取通知书。

入学后，他吃惊地发现，一路第一的他入学成绩竟是班上40多个同学中最低的。从正数第一变成倒数第一，这还真让好强的他压力不小，在上大学之前根本没学过英语的他只好从ABC开始学起。

等到临近毕业时，在全年级100多名学生中，涂永强的成绩已经排到了前10名，并在60多位同导师考生中顺利地考上了黄文魁教授的硕士研究生，这次他又是第一。

1985年，硕士毕业的涂永强到华西医科大学（现四川大学）药学院工作了一年。生活很舒适，但薄弱的有机化学研究氛围让他干着很不是滋味。而1985年教育部首批批准在兰大筹建的应用有机化学国家重点实验室（现功能有机分子化学国家重点实验室）也成为涂永强回归的外因之一。

一年后，涂永强考回兰州大学，继续攻读陈耀祖先生的有机化学博士研究生。科研：十年磨剑终成锋

1989年7月，涂永强获得了博士学位，留校任教。时间一晃就过去了3年多，涂永强在岗位上默默地努力着。

1993年1月，涂永强到澳大利亚昆士兰大学化学系做博士后研究员。硕士阶段的有机合成背景加上博士阶段的有机分析化学研究背景，让他具有明显的优势。当时有一个极易挥发的信息素的结构鉴定，德国人做了一年都没有做出来，而他只用了三个月就做了出来。导师对中国学者的态度也大为改观，以前不敢要中国的学者，在涂永强去的第二年一次就要了三个中国学者。1995年11月，涂永强回到了兰大，而这一时期，也正是兰大人才流失最严重的阶段。20多平方米的房子，一张破桌子，已近掉皮的天花板，这就是涂永强需要面对的实验室。没办法，他只好自己动手收拾实验室。“两年下来，为实验室我自己也还是垫了五六千元。虽然条件很艰苦，但那时候我基本上每天中午都不回家，晚上吃个牛肉面，工作到12点左右，学生还有周天半天休息时间，我自己根本没有。”涂永强说。1998年，涂永强在日本《化学快报》上发表了自己的第一篇小文章，从此，一发不可收。截至目前，涂永强已在国内外重要学术刊物上发表SCI论文百余篇，并有发明专利3项。

凭着杰出的科研成果，涂永强获奖无数：1992年中国化学会青年化学奖、1993年国家教委科技进步二等奖、1998年跨世纪人才基金、2000年香港求是基金会“杰出青年学者奖”、2000年国家杰出青年基金、2001年首批国家自然科学基金委资助的“有机化学创新群体”基金（涂永强任学术带头人）、2002年甘肃省科技进步一等奖、2003年国家自然科学基金委“十五”重大项目基金、2005年教育部长江学者特聘教授、2005年美国Lilly公司“杰出科研成就奖”、2006年再获“甘肃省自然科学一等奖”。2009年11月，涂永强当选为中国科学院院士，他也是第一位从本科到博士阶段均就读于兰大、土生土长起来的院士。动摇

在这个清贫而艰难的过程中，他不是没有动摇过。去北京出差时，涂永强也曾去澳大利亚使馆要了移民申请，凭他的资历完全可以移民成功，但填完基本信息，他又回头忙试验去了。矛盾，持续了两三年，工作也在默默的坚持下逐渐出了成绩，涂永强的心也淡定下来。

对学生，涂永强是期待

他期待学生们有更多创新，“大家的科研水平现在都很高，很多在读的研究生，都能发I区、II区的论文。但是，在优秀论文里面，原创性到底有多少呢？我每年参加国家自然科学基金会的创新项目评审，原创性的东西的比例只有3%到5%，这个数字真是太少太少了。我希望同学们要用怀疑的态度去看待经典的知识，用批判和否定的态度去看待我们的工作，用逆向的思路去考虑我们的工作，用非理性的思维去设计研究课题，这样才有可能有所创新。”具有抗艾滋病活性的海洋天然产物的不对称合成具有生物活性生物碱和倍半萜的合成杂环丙烷重排/还原串联反应及在有机合成中的应用环境友好反应体系中的化学反应研究研究方向新颖的C-H键活化、C-C键连接反应研究研究成果重排及串联反应建立了9种基于碳正离子重排的串联反应；发展了高效构建季碳结构的新方法；为合成系列含季碳生物碱建立了新的方法和策略具抗HIV活性的海洋天然产物合成倍半萜的合成新路线发现了40余种新结构多环倍半萜及20多个活性物质，提出并实现了其仿生合成路线，为新型萜类抗癌药物的研究提供了关键的先导模型123研究成果展示具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究研究成果重排及串联反应建立了9种基于碳正离子重排的串联反应；发展了高效构建季碳结构的新方法；为合成系列含季碳生物碱建立了新的方法和策略1研究成果展示

是分子的碳骨架发生重排生成结构异构体的化学反应，是有机反应中的一大类。重排反应通常涉及取代基由一个原子转移到同一个分子中的另一个原子上的过程。重排反应重排及串联反应Favorskii重排反应

是α-卤代酮在碱作用下重排为羧酸衍生物（如羧酸、酯和酰胺）的反应反应机理

在氯原子另一侧形成烯醇负离子，负离子进攻另一侧的碳原子，氯离子离去，形成一个环丙酮并五元环的中间体。受氢氧根离子进攻，羰基打开，打开三元环，得到羧基邻位的碳负离子，最后获得一个质子得到产物。重排及串联反应.使用的碱可以是氢氧根离子、醇盐负离子或胺，产物分别为羧酸、酯和酰胺。α,α'-二卤代酮在反应条件下消除HX生成α,β-不饱和羰基化合物。环酮反应得到少一个碳的环烷基羧酸常用于合成张力较大的四元环体系重排及串联反应

指环境并不进行新操作时，加入的反应物连续进行两步或两步以上的反应串联反应反应特点1.开始时加入的反应物较多2.前一步反应的产物通常和初始反应物或自身发生下一步反应3.反应条件相似。重排及串联反应重排及串联反应

该系列方法获得2002年度甘肃省科技进步一等奖环境友好反应体系中的化学反应研究。关于硅胶固载不对称氢转移反应的工作被GreenChemistry杂志（2004年）作为Highlight文章进行综述评价。

建立了9种基于碳正离子重排的串联反应，由此发展了高效构建具有挑战性季碳结构的新方法，从而为合成系列含季碳生物碱建立了新的方法和策略；发展了醇?-位C-H活化形成碳-碳键的新反应，是对sp3碳直接C-H活化领域的重要突破和贡献新的杂环丙烷醇重排/还原串联反应研究及其在复杂天然产物合成中的应用重排及串联反应问题价值串联反应不用提取中间产物，产率高，副产物少，对环境更友好，符合绿色化学的要求。需要条件比较苛刻，目前适用范围很窄，需加大研究。重排及串联反应研究成果具抗HIV活性的海洋天然产物合成2研究成果展示具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究

由于艾滋病对人类的危害形势日趋严峻,寻找和合成有效的抗艾滋病药物成为药物学家和有机化学家非常紧迫的一项任务.1991年,Faulkner[1]领导的研究小组从海洋生物中分离得到两个具有抗HIV病毒活性的螺环缩酮类化合物DidemnaketalsA(IC50=2μmol·L-1)和B(IC50=10μmol·L-1).它们能有效抑制HIV21蛋白酶的生长,而抑制HIV21蛋白酶生长正是目前治疗艾滋病的一个重要途径[2,3]。具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究研究背景.合成思路：反合成路线具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.C1~C7片段的合成关键步骤：实现C3,C4两个手性中心的构筑缺点：合成关键化合物18的重排反应收率不高具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.羰基的甲基化和双键臭氧化得到7，7和对甲苯磺酰肼缩合成腙，接着用丁基锂消除得到烯丙醇化合物8氧化重排甲基间位立体控制m-CPBA环氧化顺式C1~C7片段的合成具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究乙二胺基锂作用下发生重排.TBS叔丁基二甲基氯硅烷有机合成中作为羟基保护剂,衍生化试剂用于分析和制备具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.光延反应重排过程TBS保护基被脱掉环氧化时邻位取代基位阻影响得到反式化合物乙二胺基锂的重排反应C1~C7片段的合成具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.光延反应

由日本化学家光延旺洋（Mitsunobu,O）等人于1967年发现，是现代有机合成中常用的反应。该反应能将醇通过与三苯基磷和偶氮二羧酸二乙酯（DEAD）反应转化为多种化合物，比如酯。此反应的特点是条件温和，产率高并带有构型翻转。在有机合成中常用来使一个带羟基的手型碳原子在温和的条件下发生构型翻转，以改变其立体化学构型。具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究C8~C15片段的合成关键步骤：引进C10及C12两个手性中心具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.反合成路线C8~C15片段的合成具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.AIP:异丙醇铝具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究环己烯可分离.

缺陷

由于产物3中羟基和醛基特定的位置而容易形成六元环半缩醛10，未能分离到直链结构的化合物3。具有抗HIV活性复杂天然产物Didemnaketal的合成研究.研究成果倍半萜的合成新路线发现了40余种新结构多环倍半萜及20多个活性物质，提出并实现了其仿生合成路线，为新型萜类抗癌药物的研究提供了关键的先导模型3倍半萜定义：由3个异戊二烯单位的碳链形成的萜。倍半萜的大多数成员是单环、二环和三环化合物。如α山道年和脱落酸等都属于倍半萜类化合物倍半萜的合成新路线倍半萜的合成新路线倍半萜分布：较广，在木兰目、芸香目、山茱萸目及菊目植物中最丰富。

应用：在植物体内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中，是挥发油中高沸点部分的主要组成部分。多具有较强的香气和生物活性，是医药、食品、化妆品工业的重要原料。种类结构：倍半萜类化合物较多，无论从数目上还是从结构骨架的类型上看，都是萜类化合物中最多的一支。倍半萜化合物多按其结构的碳环数分类，例如无环型、单环型、双环型、三环型和四环型。亦有按环的大小分类，如五