徐涛

男， 中国海洋大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2002年9月-2006年6月 大连理工大学 精细化工 学士
2006年9月-2011年7月 北京大学 有机化学 博士
2011年8月-2015年3月 美国得州大学奥斯汀分校 博士后
2015年4月-今 中国海洋大学 教授

研究领域和兴趣

海洋天然产物全合成，天然药物化学生物学

主要业绩

我们的合成方法学开发和全合成研究都是围绕海洋药物开发的瓶颈“药源”开展的。从已上市的19个海洋药物来看，其中17个药物均是基于海洋天然产物小分子（ADC载荷部分）其片段或简单修饰物，占据了全部海洋药物的89%以上。海洋药物全部是骨架结构复杂，立体化学信息多样，化学空间新颖（区别于传统平面杂环）的复杂海洋天然产物。如何规模化和多样化的精准获取海洋“药源”决定了后续的成药性开发。因此，制约海洋药物原始创新的是药源！我们认为海洋天然产物的高效与规模化的化学合成是解决目前“药源瓶颈”和促进海洋小分子药物开发的重要手段。而这恰是候选人研究的专长——海洋药源/天然产物分子全合成和类药物分子骨架的合成方法学开发。我们提出“C-C键活化筑骨架与C-H键活化引修饰”的理念。

主要学术成绩和创新点一：
海洋来源天然产物结构非常复杂，体现在环系多样，官能团特殊以及分子量大，手性多以及立体化学难以判断。候选人提出构建分子骨架的效率是决定合成效率的关键因素。含有中环体系的化合物（特别是7,8元环）广泛分布于活性天然产物中，而中环体系的合成，由于其较大的跨环张力以及构象的不稳定性一直是合成化学长期以来的难题和挑战。对此候选人完成了：铑催化Type II型[4σ + 4π]环加成首次的构建出新颖的苯并[5.3.1]桥环结构，桥头含有连续四个sp2碳，是一类具有极大环张力的全新桥环结构，此前从未见诸报道。该类化合物丰富了anti-Bredt规则桥环化合物的结构类型。该反应底物的适应性广泛且有效转化率高，符合原子经济性的要求。在系列产物衍生化的研究中，实现了桥环结构向复杂稠环化合物的高效转化（Nat. Commun. 2021, 12, 3022），获得Synform专栏报导评述（Synform 2021/09, A153–A155）。在此基础上候选人开发了可调控的Type I型 [4σ + 4π]和 [4σ + 4π - 1]发散式环加成反应开发：以中等到优异的产率完成了一系列5-6-7和5-6-8稠环并环产物的合成（Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202405838）。获得了方法学开发和全合成领域的国际著名专家Dirk Trauner教授在Synfacts上的亮点评述（Synfacts 2024, 20(07), 0760）。
对于C-H键引修饰的方法学开发，候选人完成了过渡金属催化的可调控的C-C/C-H键串联活化方法学，并结合DFT计算揭示了反应机理完成苯并氮杂卓类6-7 （ACS Catal. 2021, 11, 9136-9142）和含氧化吲哚的6-5-6-n稠环并环构筑（ACS Catal. 2023, 13, 4873–4881）。特别值得强调的是，以上的合成理念在抗老年痴呆药物加兰他敏的高效全合成中得到了充分展示（Org. Lett. 2020, 20, 1244-1248；并被选为封面展示报道）。
主要学术成绩和创新点二：
海洋特殊环境生物资源获取难、样品量少，导致低丰度、高活性海洋天然产物分离与结构确定困难。我们选择性具有海洋特色和活性独特的的复杂海洋天然产物，并完成了他们的首次全合成与结构鉴定。疟疾是人类的重大致死疾病之一，随着青蒿素等抗疟药物的巨大成功，耐药的疟原虫也随之出现，开发新一代针对耐药疟原虫的药物势在必行！生物碱Caulamidines B-D和Isocaulamidines B-D是从海鞘中分离具有对于氯喹耐药型疟原虫的抑制活性，可作为潜在的抗疟原虫药物先导化合物。我们开发新型的串联环化策略，并开发了不对称的Meerwein-Eschenmoser -Clasien重排反应，国际首次完成了具有对耐药疟原虫具有抗疟活性家族海洋然产物(-)-Caulamidine D和 (−)-Isocaulamidine D的首次不对称全合成，通过合成发现原有报道的错误修订了以上两个天然产物分子的绝对构型，纠正了原分离文献的错误，并通过滴定实验和核磁比对，证实分离文献得到的是天然产物的三氟乙酸盐复合物而非单体。这一创新性的发现，为研究其后续的药物开发奠定了结构和规模化制备的坚实理论基础。这一项目发表在国际顶尖化学综合期刊J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 14215–14220。论文发表后，随即获得了著名评论杂志SYNFACTS, 2024, 20(01), 0003的亮点评论。近期，JACS期刊的主编Erick M. Carreira也发信向我们表示祝贺。

代表成果

[1] Yang, Q.; Ouyang, H.; Yu, H.; Li, F.; Xu, T. Asymmetric Total Synthesis of (−)-Psychotriadine Featuring [3,3]-Rearrangement and Stereo-Controllable Ring-Contraction，J. Am. Chem. Soc. 147（2025）DOI:10.1021/jacs.5c11779
[2] Yu, H.; Zhang, J.; Ma, D.; Li, X.; Xu, T. Enantioselective Total Syntheses of (−)-Caulamidine D and (−)-Isocaulamidine D and Their Absolute Configuration Reassignment. J. Am. Chem. Soc. 145 (2023) DOI: 10.1021/jacs.3c08714.
[3] Yu, H.; Zong, Y.; Xu, T. Total synthesis of (−)-penicimutanin a and related congeners. Chem. Sci. 11(2020) DOI: 10.1039/C9SC05252F.
[4] Jiang, C.; Hu, L.; Shen, S.; Zhang, J.; Wang, X.; Ma, D.; Lu, G.; Xu, T. Type I [4σ + 4π] vs [4σ + 4π – 1] Cycloadditions Accessing Medium-Sized Carbocycles and Discovery of a Liver X Receptor β-Selective Ligand. Angew. Chem., Int. Ed. 2024, 63, e202405838, DOI: 10.1002/anie.202405838
[5] Zhang, J.; Wang, X.; Xu, T. Regioselective activation of benzocyclobutenones and dienamides lead to anti-Bredt bridged-ring systems by a [4 + 4] cycloaddition. Nat. Commun. 12 (2021) DOI: 10.1038/s41467-021-23344-0.
[6] Yu, H.-Y.; Hu, L.-F.; Zhang, J.-H.; Yang, Q.-X.; Lu, G.; Xu, T. Organocatalytic Highly Enantioselective Formal [1,3] Sigmatropic Rearrangement of Indole Alkyl Ethers and Mechanistic Insight. ACS Catal. 2024, 14, 9207– 9216, DOI: 10.1021/acscatal.4c01584
[7] 徐涛; 于海勇; 赵楠; 一种手性膦酰胺催化剂及其制备方法和应用, 2022-04-13, ZL202210381439.8, 2023-02-28, CN202210381439.8
[8] 徐涛; 二环色胺生物碱(-)-Psychotriadine和(+)-Perophoramidine的不对称全合成与化学生物学研究, 2025年，中国化学会第十二届“天然产物全合成─青年学术研讨会”, 贵阳。
[9] Tao Xu; Development of Rh-Catalyzed Type-II [4+4] Cycloadditions and Cascade C-C/C-H Activation, 2023年, 第16 届国际华人有机化学研讨会, 北京
[10] 徐涛; 典型二聚环色胺生物碱的不对称全合成与化学生物学研究, 2025年，第十五届全国天然有机化学学术会议, 沈阳

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