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螺环氧化吲哚作为一种重要的生物碱,广泛存在于天然产物及具有生物活性的非天然产物中。由于螺环氧化吲哚复杂的结构以及具有开发为候选药物的潜力,最近几年,对它的合成引起了有机合成化学家的广泛兴趣。本论文主要致力于发展多种策略来构建结构多样性的螺环氧化吲哚化合物。
首次将多功能合成子2-羟基-3-乙酰基吲哚引入到不对称有机催化中,设计了金鸡纳碱伯胺催化的该新型合成子与α,β-不饱和酮的不对称Michael-Aldol串联反应,首次合成了含两个相邻手性中心的环己烯酮螺环氧化吲哚,并获得了非常高的收率(up to99%yield)、非对映选择性(＞20:1 d.r.)及对映选择性(up to96%ee)。
通过对1,3-二氢-吲哚-2-酮的结构改造,合成了N-乙氧羰基取代的氧化吲哚,大大提高了反应活性,在金鸡纳碱伯胺与手性BINOL-磷酸复合催化剂的协同催化下,首次实现了N-乙氧羰基氧化吲哚与双烯酮的双Michael加成反应,合成了含两个手性中心的环己酮螺环氧化吲哚,并获了高达98%的收率和98%的对映选择性,并且通过单晶衍射等分析确定了产物的绝对构型。
首次实现了α-芳基取代的异氰酸酯,在金鸡纳碱硫脲催化下,与Methyleneindolinon进行不对称[3+2]环加成反应,构建了含三个相邻手性中心及两个手性季碳的吡咯螺环氧化吲哚。调节Methyleneindolinon氮上的保护基团,可以改变该[3+2]环加成反应的非对映选择性,从而实现对非对映异构体的控制合成。当Methyleneindolinon氮上保护基为苯酰胺时,产物以反式构型为主,并可获得41-64%收率,2.8:1-8.0:1的非对映选择性及90-95%的对映选择性:氮上为叔丁氧羰基保护时,产物以顺式构型为主,可获得45-58%的收率,1.9:1.5.1:1的非对映选择性及97-99%的对映选择性。产物均通过核磁和单晶衍射确定了其相对及绝对构型。