摘要
氧化吲哚结构单元广泛地存在于许多重要的天然产物和药物分子中,它被誉为药物活性结构中的明星分子。鉴于氧化吲哚类结构在临床治疗和药物研发领域的突出价值,氧化吲哚分子的高效构建、合成转化以及结构后期修饰一直是有机合成领域经久不衰的研究热点。围绕季碳氧化吲哚的高效构建,本论文发展了从烯基氧化吲哚出发来不对称催化构建季碳氧化吲哚的新策略,优化了烯基氧化吲哚的不对称3-位加成反应,成功实现了3-位手性季碳中心的构建;此外,我们设计开发了基于氧化吲哚的铜催化的炔丙基化反应,多样性构建含有季碳中心的氧化吲哚。研究内容具体如下: 1.在手性中心金属配合物催化下,α,α-双氰烯烃与3-烯基氧化吲哚发生直接插烯Michael加成反应构建含季碳中心的3,3-二取代氧化吲哚类化合物,具有优秀的对映选择性。在1.0mol%手性Rh(Ⅲ)配合物的存在下,得到相应的加成产物,收率为21-98%,ee值为80-97%。值得注意的是,该方法在对映选择性方面表现出了较大的优势,因为在催化剂使用量低至0.05mol%的手性Rh(Ⅲ)配合物催化下,仍可以实现克级反应的进行,并且对映体选择性保持不变。此外,通过对产物进行衍生,获得了含硫杂环化合物,验证了该方法的实用性。 2.采用手性Cu/吡啶双噁唑啉催化体系,实现了α,α-双氰烯烃与叔炔丙醇酯类化合物的炔丙基化反应,合成一系列的3-位含有季碳中心的氧化吲哚炔丙基类化合物。通过对铜盐、碱添加剂、溶剂、反应底物的比例、反应时间和温度等一系列条件进行优化,得到最佳的反应条件,即最佳的配体为Pybox,铜盐为CuI,碱添加剂Et3N,反应温度为室温,溶剂为甲醇。该反应在温和条件下具有较高的反应活性,并且能够在3-位有效的构建季碳中心。然后,对底物普适性进行考察,以中等至优异的收率获得了含有季碳中心的3,3-二取代氧化吲哚类化合物。进行了克级放大实验,也能以良好的产率获得目标化合物。最后,通过衍生化反应,合成了苄基和对甲苯磺基取代的三氮唑化合物,验证了该策略的有效性。