2.7 实验部分 15

2.8 化合物表征 18

第三章 色胺和3-吲哚甲醇的催化不对称串联去芳构化反应 31

3.1 课题的研究背景 31

3.2 课题设想的提出 31

3.3 结果与讨论 32

3.4 反应机理的研究 35

3.5总结 36

3.6 实验部分 36

3.7 化合物的表征 37

参考文献 51

作者简介 63

第一章 布朗斯特酸催化的串联反应合成吲哚衍生物的研究现状

吲哚骨架广泛存在于天然产物及药物活性分子中，由于许多含有这些骨架的化合物具有独特的生物活性，而且毒性低，内吸收性高，因此成为众多药物分子的组成单元，在药物研究领域具有十分重要的价值[1]。其中，许多吲哚化合物具有重要的药物活性(图1-1)[2]。例如，化合物I能够抑制HepG2、HT-29等癌细胞的增殖，化合物II是抗疟疾的药物，Yuehchukene是月橘烯碱，具有较好的抗生育生物活性，Fumitremorgine C是一种新型细胞周期抑制剂。

 图1-1. 含有吲哚骨架的天然产物和药物活性分子

串联反应指的是指在同一个反应环境并不进行新操作时，加入的反应物连续进行两步或两步以上的反应。它可以一步构建多个化学键、多个手性中心，合成出具有高度选择性（区域、立体、手性）的目标化合物[3]。有机小分子催化的串联反应将串联反应和有机小分子催化有机地结合起来，具有步骤经济性高、反应选择性高、产物兼具结构复杂性和多样性、反应条件温和等优点，满足理想合成的许多要求。因此通过机小分子催化的串联反应，特别是布朗斯特酸催化的串联反应来构建吲哚衍生物，逐渐成为科研工作者的研究热点。

通过布朗斯特酸催化的串联反应来构建复杂吲哚衍生物的方法有很多，较为常用的方法是通过布朗斯特酸催化的吲哚及其衍生物的迈克尔加成反应以及亲核取代反应来实现复杂吲哚衍生物的构建[4]。

1.1 布朗斯特酸催化吲哚与C=C、C=X双键的加成反应

吲哚和缺电子的碳碳双键的加成反应可以简单高效地构建吲哚衍生物（图1-2）。布朗斯特酸(B-H)可以通过对迈克尔受体的活化促进傅-克反应的进行。但是，当反应物是α,β不饱和化合物时，要注意是发生1,4-加成反应还是1,2-加成反应。在过去十年，通过分子内或者分子间的傅-克烷基化反应合成吲哚衍生物一直是研究热点[5]。

图1-2. 布朗斯特酸催化下吲哚的傅-克烷基化反应（EWG：COX，NO2）

在2003年，Bandini, Umani-Ronchi等人首先发展了吲哚的不对称共轭加成反应，他们用有机金属催化剂[Al(salen)Cl]/lut催化该反应[6]。Pedro课题组对这个反应进行进一步探索，他们研究了吲哚1.1a和4,7-二氢吲哚1.4a在(R)-3,3’-Br2binol/Zr(OtBu)4 (20 mol%)的催化下，发生该反应的活性[7]。此方法间接实现了吲哚的2号位烷基化反应。吲哚3号位烷基化反应能达到97%的ee值，然而吲哚2号位烷基化反应最多只能有78%的ee值，而且底物的范围有很大的局限，仅限于开链的α,β-不饱和芳酮（图1-3）。

图1-3. 酮1.2和吲哚在催化剂1.6催化下的麦克尔加成反应

相反，在手性布朗斯特酸的催化下，不饱和化合物1.7a可以直接作为亲电试剂，相关工作Rueping课题组[8a]和游书力课题组[8b]已经报导过。他们通过手性布朗斯特酸1.9a,b催化，实现了吲哚的C3烷基化反应和4,7-二氢吲哚的C2官能团化反应(图1-4)。