近日，南华大学黄俊教授团队在国际顶级化学期刊Angewandte Chemie International Edition在线发表重要研究成果，成功实现三种20-norabietane二萜活性天然产物的结构多样性合成。相关成果DOI：10.1002/anie.3945602。该研究为氧杂桥环活性天然产物及药物分子的高效合成提供了一种新颖的研究策略。

氧杂桥环骨架广泛存在于多种活性天然产物之中，6‑氧杂双环[3.2.1]辛烷与2‑氧杂双环[2.2.2]辛烷是两类极具合成挑战性的特征结构单元，在萜类、生物碱分子中频繁出现，对分子理化性质与生物活性起到关键调控作用。(+)-Dracocephalone A、(+)-Dracocequinone A、(−)-Dracocequinone B 属于氧桥型20-norabietane二萜，从香青兰属植物Dracocephalum komarovi中分离得到，天然丰度极低（每1.6 kg干药材仅可得1.0‑5.0 mg产物）。该类化合物具有抗克氏锥虫活性，有望用于查加斯病的治疗。三者骨架各具特色：(+)-Dracocephalone A拥有紧凑四环骨架，内含张力环系6‑氧杂双环[3.2.1]辛烷，3个连续手性中心，其中2个大季碳立体中心；而另外两个分子则含有2‑氧杂双环[2.2.2]辛烷与羟基萘醌结构。此前，Wood教授课题组报道上述天然产物的外消旋体合成研究；然而，不对称全合成一直未能实现，同时其生物合成途径尚不明确，开发高效的不对称合成路线具有重要科学意义。

通过氧气介导的氧桥构建策略，首次实现上述三个目标分子的发散式不对称全合成研究。两类氧杂桥环骨架构建的关键反应包括：1）氧气参与的氧桥环化构建6‑氧杂双环[3.2.1]辛烷母核。2）氧气介导氧桥骨架重排，实现6‑氧杂双环[3.2.1]辛烷向2‑氧杂双环[2.2.2]辛烷的转化。

陆军军医大学朱磊副教授为反应体系作了相应的密度泛函理论（DFT）计算。论文第一作者为化学化工学院李康同学，朱磊副教授及黄俊教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和湖南省青年科技人才项目的资金支持。