Donaxanine骨架类天然产物是1995 年由化学家Abdullaev从Anmdo donax中分离得到。该类化合物具有奇特的吡咯烷酮螺[3,1]苯并噁嗪核心结构，这类骨架常被用作分子设计和药物筛选的先导结构，但它们本身一直未被合成。骨架氧化重排是有机化学领域一种高效的合成策略之一，具有原子经济性高、反应效率高等显著优点，受到合成化学家们的广泛关注。吲哚的氧化氧插入骨架重排，自上世纪60年来以来，作为一种重要合成策略来实现含氧吲哚衍生物的合成。但是，一直以来主要依靠使用单线态氧或水作为氧源来实现氧化，同时利用氧气和水作为氧源的新氧化反应模式属于未被探索的新方向。

近日，我中心任海课题组利用铜催化的需氧单电子氧化策略，同时以空气中的氧气和水作为氧源，成功实现了四氢-β-咔啉类化合物的氧化氧插入骨架重排反应，一步构建了天然donaxanine分子骨架产物。基于本方法，成功实现了天然产物donaxanine和chimonamidine的一步简洁合成。机理研究显示，该重排串联过程经过多步C-O/C-C/C-N化学键的断裂与形成，体现了该催化反应的新颖性和独特性。通过与贵州大学郝格非教授课题组合作对催化剂作用的机理进行了理论计算。相关研究成果以“Copper-Catalyzed Oxygenative Skeletal Rearrangement of Tetrahydro-β-carbolines Using H₂O and O₂ as Oxygen Sources”为题在线发表于国际顶级化学期刊Angewandte Chemie International Edition (Doi：10.1002/anie.202313687)上。

Angewandte Chemie International Edition是1962年John Wiley出版的期刊，是公认的目前国际化学领域最具影响力、刊载化学最前沿研究成果的综合刊物之一。 2023年影响因子为16.6，Top期刊，中科院JCR 1区。

本研究的实验部分主要由课题组2021级硕士研究生彭玉生和助理研究员石军完成，理论计算由贵州大学郝格非教授课题组王玮博士完成。上述研究得到了国家自然科学基金、贵州省科技基金和贵州省千人创新创业人才等项目的经费支持。

我中心近年来在不断加强平台创新能力建设的同时，特别重视和支持青年科研人才的发展。本论文的通讯作者任海博士是2018年引进到单位创新药物研究中心工作人员，副研究员，研究生导师。自工作以来，任海博士成功发展了铜配合物催化的单电子转移氧化合成策略，成功应用于多种吲哚天然分子骨架的合成。基于该研究策略，已在ACS Catalysis, Green Chemistry, Organic Letters 和Organic Chemistry Frontiers等国际著名期刊上发表研究论文10余篇。此次研究成果是任海团队基于前期研究基础的新的突破，也是单位在平台建设、自主引进和培养青年人才工作取得良好成效的体现。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202313687