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一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介烷基吡啶是重要的有機(jī)合成中間體，其中一甲基吡啶(皮考林)、二甲基吡啶(盧剔啶)、三甲基吡啶(可力丁)、2-甲基-5-乙基吡啶(MEP)廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、工業(yè)產(chǎn)品等的合成。近年來，烷基吡啶的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，需求增長(zhǎng)很快，已引起廣泛關(guān)注。國(guó)外95％ 以上的烷基吡啶均由合成法生產(chǎn)，生產(chǎn)集中在西歐、美國(guó)、日本。而國(guó)內(nèi)烷基吡啶的生產(chǎn)主要是從煤焦油中分餾制取，產(chǎn)率低，產(chǎn)品純度差。二、市場(chǎng)前景我國(guó)市場(chǎng)所需烷基吡啶，主要依靠進(jìn)口。因此，加快發(fā)展合成法吡啶生產(chǎn)已是大勢(shì)所趨。三、規(guī)模與投資根據(jù)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，投資大小差別較大，按年產(chǎn)100噸計(jì)算，總投資50萬元即可建廠。四、生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)不同產(chǎn)品的不同生產(chǎn)方法，主要設(shè)備為固定床反應(yīng)器或高壓釜。五、效益分析按目前市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，每種產(chǎn)品的利潤(rùn)都在50%以上。六、合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。

金屬醇鹽是制備納米材料的前驅(qū)體，主要用于Sol-Gel工藝和VCD工藝制備鐵電陶瓷薄膜、傳感器材料、電容器材料、高溫超導(dǎo)材料、納米材料特種玻璃材料、計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存器材料等功能材料。這些材料是中國(guó)的新材料領(lǐng)域的重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目。本技術(shù)開發(fā)的金屬醇鹽制備是應(yīng)用電化學(xué)合成、化學(xué)物理提純、分析檢測(cè)、封裝等技術(shù)。經(jīng)過多年的研制，實(shí)現(xiàn)了金屬醇鹽特別是稀有金屬的醇鹽零突破。目前中國(guó)用Sol-Gel工藝制備鐵電薄膜、壓電薄膜功能材料、傳感器薄膜材料正逐漸產(chǎn)業(yè)化、商品化，對(duì)高純烷氧基化合物的需求預(yù)計(jì)可達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模；另外下一代計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器的開發(fā)已接近工業(yè)化水平，這使金屬醇鹽有更大的應(yīng)用市場(chǎng)。

合成氨工業(yè)在沿海化工產(chǎn)業(yè)中占有一定的比重，合成氨工業(yè)屬傳統(tǒng)化工，有著巨大的節(jié)能潛力，特別是合成氨原料氣的凈化方法，將會(huì)使合成氨生產(chǎn)過程能量消耗大幅度下降。如采用新技術(shù)凈化合成氨原料氣，將會(huì)提升這一傳統(tǒng)行業(yè)的水平，加上我國(guó)煤資源的優(yōu)勢(shì)，可使化肥工業(yè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

利用植物化學(xué)遺傳學(xué)手段，以擬南芥乙烯過量合成突變體eto1-2和乙烯信號(hào)活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學(xué)小分子文庫(kù)中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應(yīng)的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們?cè)缙诘难芯堪l(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導(dǎo)的下游生長(zhǎng)素合成途徑中的一類關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應(yīng)，抑制了生長(zhǎng)素合成途徑中的另一類關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個(gè)小分子PZA只特異性抑制乙烯過量合成突變體eto1-2的“三重反應(yīng)”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導(dǎo)的乙烯反應(yīng)，暗示PZA可能通過抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進(jìn)而以POA的形式競(jìng)爭(zhēng)性抑制ACO的催化活性。 進(jìn)一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機(jī)理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過與活性中心的一個(gè)鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周圍氨基酸之間形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過對(duì)ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變，證實(shí)了POA或其類似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競(jìng)爭(zhēng)性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機(jī)理，還為進(jìn)一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。

非霍奇金淋巴瘤(Non-Hodgkin's Lymphoma, NHL)是惡性淋巴瘤的一大類型，越來越多的國(guó)家NHL的發(fā) 病率增高。2015年,NHL在全球的市場(chǎng)約50多億美元，預(yù)計(jì)到2020年有望達(dá)到100億美元;2014年前,NHL治 療的靶向藥物僅有利妥昔單抗。慢性淋巴細(xì)胞性白血病(CLL)在歐美發(fā)病率較高，2014年前尚無非常有效的 治療藥物。2014年7月，艾德拉利(Idelalisib)作為NHL和CLL治療領(lǐng)域最領(lǐng)先的靶向小分子藥物在美國(guó)率先上 市,成為NHL和CLL真正能夠治愈的第一個(gè)口服化學(xué)藥物。 本研究室對(duì)艾德拉利的大規(guī)模合成工藝進(jìn)行了探索。共研究了3條合成路線:(1)鋅粉-醋酸還原關(guān)環(huán)路 線，5步反應(yīng)，總收率20%, HPLC純度超過99% (2)三苯基麟-漠素關(guān)環(huán)路線，七步反應(yīng)，總收率超過30%, HPLC純度達(dá)到99.5% (3)三苯基亞磷酸酯關(guān)環(huán)路線，3步反應(yīng)，總收率40%, HPLC純度達(dá)到99%。進(jìn)行了雜 質(zhì)、晶型研究，第3條路線可以大規(guī)模合成。

唑吡旦在2016年全球最暢銷的前200種藥物分子中，其排名第28位，每年擁有幾億美金的銷售額。其專利保護(hù)法使用溴代對(duì)甲基苯乙酮為原料，需要經(jīng)歷6步，最終收率19%。

該成果針對(duì)現(xiàn)有合成路線的缺陷，提供一種反應(yīng)步驟少，反應(yīng)收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，三廢少和生產(chǎn)成本低的腺嘌呤的合成方法。以甲酰胺和丙二酸二乙酯反應(yīng)生成的 4,6-二羥基嘧啶為起始原料，經(jīng)過硝化， 氯代，氨解，還原，最后一步直接環(huán)合得到腺嘌呤。 應(yīng)用該方法原料廉價(jià)易得，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物單一，總收率高，生產(chǎn)成本低。

腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性（MDR）是造成多數(shù)臨床治療腫瘤失敗的主要原因，因此，尋找合適的MDR逆轉(zhuǎn)劑是腫瘤治療急需解決的主要問題之一。甲酰阿地咪為本課題組在合成具有四氫吡咯并吲哚骨架的抗MDR活性天然產(chǎn)物乙酰阿地咪時(shí)發(fā)現(xiàn)的天然產(chǎn)物衍生物，其生物活性研究表明，甲酰阿地咪及其藥學(xué)上可接受的鹽作為化療增敏劑與其它抗腫瘤藥物如阿霉素、長(zhǎng)春新堿等聯(lián)用，可表現(xiàn)出高于天然產(chǎn)物乙酰阿地咪的逆轉(zhuǎn)活性，是具有重要臨床應(yīng)用前景的藥物候選物。該項(xiàng)目發(fā)展了一種迄今為止最為高效且具有工業(yè)化生產(chǎn)潛力的甲酰阿地咪的合成新方法，從色氨酸衍生物出發(fā)，僅需9步就能以30%的總收率完成甲酰阿地咪的全合成，同時(shí)，通過該方法可以11步20%的收率完成天然產(chǎn)物乙酰阿地咪的合成，較此前報(bào)道的方法有了顯著改善（Danishefsky小組：10步，10%的收率；Kawasaki小組：12步，10%的總收率；本課題組發(fā)展的一代合成方法：20步，2%的總收率），為該藥物候選物后繼的臨床前研究奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，我們還發(fā)現(xiàn)了一種基于銀促進(jìn)的傅克反應(yīng)來高效構(gòu)建C3α-位為不同類型芳基取代的四氫吡咯并吲哚骨架的新方法，并獲得了幾個(gè)對(duì)多種腫瘤細(xì)胞都表現(xiàn)出微摩爾級(jí)別活性的藥物先導(dǎo)化合物。