氮杂吲哚合成

氮杂吲哚是一类重要的杂环分子,在材料科学以及药物设计与合成中具有重要地位。由于氮杂吲哚在结构上区别于吲哚,所以一些经典的合成吲哚的方法并不很适用于氮杂吲哚的合成。近年来,金属有机化学的发展为氮杂吲哚的合成提供了更多的原料选择以及更有效的成环方式,从而为氮杂吲哚的合成开辟了新的方向。本文综述了氮杂吲哚有机合成方法学近年来的进展,介绍了通过Bartoli合成、Fischer吲哚合成、有机锂试剂、过渡金属促进以及其他方法来合成氮杂吲哚类化合物的研究,总结了合成各类氮杂吲哚(4-氮杂吲哚、5-氮杂吲哚、6-氮杂吲哚以及7-氮杂吲哚)的常用有机合成方法,为促进氮杂吲哚类化合物在药物合成化学以及材料科学方面的应用提供了基础。     

基于C—H键官能团化/环化串联策略构建吲哚酮分子骨架的研究进展

吲哚酮尤其是3,3-二取代吲哚酮化合物具有重要的生物活性作用,其合成方法的研究已成为有机化学的热点领域.近年来,以N-芳基丙烯酰胺为起始原料,通过与自由基的加成、环化反应构建吲哚酮骨架的研究受到广泛关注.综述了基于C—H键官能团化/环化串联策略构建3,3-二取代吲哚酮骨架分子的研究进展,并对反应的机理进行了概括总结.     

炔烃分子内环化反应合成含氮杂环化合物研究进展

分子内氮原子参与的炔烃环化反应是构成含氮杂环化合物(例如吲哚类化合物等)的最重要途径之一. 从两个方面对分子内氮杂原子与炔的环化反应研究新进展进行了综述: 过渡金属催化分子内环化反应和分子内亲电环化反应. 此外, 对环化反应的机理也做了较详细的描述.     

Rh(II)催化3-重氮吲哚酮与烯基叠氮的烯化/环化反应合成螺吡咯啉吲哚酮

螺吡咯啉吲哚酮化合物含有两种重要氮杂环,由于其独特的结构骨架和存在于天然产物而被广泛关注.吲哚酮的3位与其它环状化合物以螺环形式结合的结构特点是该结构具有潜在药物活性和合成价值的基础,例如抗癌和抗菌活性,以及在合成新配体和有机催化剂上的应用.目前,尽管合成螺吲哚酮的策略已有1,3-偶极环加成、亲核加成及还原环化等,但是发展简单高效的构建螺吲哚酮化合物的方法仍具有很大的吸引力.烯基叠氮同时含有叠氮和烯基两个单元,被广泛应用于构建氮杂环.另一方面,重氮化合物被广泛用作偶联环化合成的底物.基于在叠氮化学和杂环合成方面的工作,我们设想利用3-重氮吲哚-2-酮和烯基氮的环化反应构建螺吲哚酮化合物.文献中有关烯基叠氮和重氮化合物反应的报道较少,主要涉及铑催化的环丙烷化和铜催化的环戊烯合成,在这些反应中烯基叠氮作为二元合成子参与反应,而其它类型的反应鲜有报道,因此我们设想利用烯基叠氮作为三元合成子来参与反应成环.在我们开展工作的同时, Katukojvala小组率先发表了铑催化的重氮烯和烯基叠氮的环化反应构建1-吡咯啉.本文报道了3-重氮吲哚酮和烯基叠氮在铑催化下发生[1+1+3]环化,构建一系列螺吡咯啉吲哚酮化合物.研究从反应条件优化开始,通过对催化剂、原料比、溶剂和温度等参数的筛选,确定了最佳反应条件为1a/2a(1/7), Rh_2(TFA)_4(2.5mol%), 1,2-二氯乙烷(0.1mol/L), 60°C.在标准条件下完成了21个不同基团取代的螺吡咯啉吲哚酮化合物的合成,最高收率可达91%,证实了该反应的普适性.当重氮底物的N原子上不含取代基或取代基为甲基、苄基、苯基、苯甲酰基和磺酰基时,反应均可以顺利发生,其中苯甲酰基和对甲苯磺酰基取代的底物的反应可取得90%以上的收率.对于重氮和烯基叠氮底物的苯环上含有卤素、甲基和甲氧基等取代基时,反应同样可以顺利进行,以中等收率得到对应产物,电子效应对反应效果影响不大,而存在位阻效应时反应收率略有降低.当降低反应温度或缩短反应时间,可以从反应体系中同时分离得到螺吡咯啉吲哚酮和重氮底物3位乙烯基化的产物.进一步实验表明, 3-烯基吲哚酮可以在标准条件下与烯基叠氮反应,以中等收率得到模板产物.该对照实验表明3-烯基吲哚酮是反应过程中的关键中间体.该反应条件温和,简单高效,底物适用范围广,为构建具有潜在生物活性的螺吲哚酮骨架提供了新的选择.     

钯催化串联Heck环化反应制备氮杂桥环化合物（英文）

报道了一种钯催化分子内Heck环化串联反应.该反应使用3-取代保护的吲哚酰胺衍生物作为原料,碘化钯作为催化剂,4-(二甲氨基)三苯基膦作为配体,在乙腈和甲苯混合溶剂中发生串联反应,以优良的收率合成了氮杂桥环化合物.该反应具有良好的官能团兼容性和较高的合成效率,为"一锅法"构建稠环化合物提供了一种简便的方法.     

铜和铁催化吲哚的不对称分子内环丙烷化

正J.Am.Chem.Soc.2017,139,7697~7700吲哚是天然产物中广泛存在的杂环结构,发展构建吲哚骨架的手性多环化合物的方法一直备受关注.过渡金属催化的分子内不对称环丙烷化反应能够从简单的线性底物合成具有复杂稠环结构的手性分子.人们已经成功将过渡金属催化吲哚的非对映选择性分子内环丙烷化反应应用于多种吲哚生物碱的高效合成,然而这类反应的对映选择性     

铑催化吲哚C(4)—H选择性活化构建氮杂-螺[4,5]吲哚骨架※

螺环吲哚是天然产物和药物化学中的一类重要骨架, 通过导向基团导向的C—H键活化反应已经成为构建螺环吲哚的重要方法. 目前在吲哚的吡咯片段上引入螺环结构已经比较成熟, 然而在吲哚的苯环片段上引入螺环还存在挑战. 以过渡金属铑催化, 选择性地活化吲哚C(4)—H键, 高效构建了氮杂-螺[4,5]吲哚骨架.     

FeCl_3催化吲哚烯丙醇Nazarov环化合成新型稠环吲哚

以吲哚-2-甲醛和取代苯乙酮为原料,经3步反应合成了10个吲哚烯丙基醇(5a~5j);以Fe Cl3·6H2O为催化剂,二氯甲烷为溶剂,5于40℃经分子内Nazarov环化反应,合成了10个新型稠环吲哚(6a~6j),其结构经1H NMR,13C NMR和HR-ESI-MS表征。     

手性磷酸催化的C（3）-取代吲哚和甲基乙烯基酮不对称串联反应

3位含有季碳手性中心的吲哚啉并环化合物是一类非常重要的化合物, 广泛存在于各种天然产物和具有生物活性的分子中. 化学家们发展了多种有效的途径来合成这类化合物. 其中以方便易得的吲哚衍生物为起始原料, 利用不对称去芳构化\环化串联的方法最为简单高效, 但多数工作都是从色胺或色醇衍生物出发, 合成二氢吡咯并吲哚啉或二氢呋喃并吲哚啉化合物. 因此, 发展其他类型的吲哚衍生物的不对称去芳构化\环化反应显得非常有必要. 作者课题组发展了手性磷酸催化的吲哚衍生物与甲基乙烯基酮的不对称Michael加成\环化串联反应. 以5 mol% (R)-SPINOL为骨架的手性磷酸(R)-4c为催化剂, 以中等到良好的收率和优秀的对映选择性构建了一系列手性吲哚[2,3-b]并氢化喹啉化合物, 而且该催化体系对于克级规模反应同样能够获得很好的结果.     

过渡金属催化的C—H键官能团化构建吲哚结构的研究进展

吲哚结构是构成许多天然产物和生物活性分子的重要骨架,在生物医药、材料化工等领域具有广阔的应用前景.近年来,利用绿色高效的过渡金属催化的C—H键官能团化反应构建吲哚结构的方法学受到化学家们的广泛关注,取得了很大的进展.本综述介绍了几类重要的过渡金属催化下C—H键官能团化构建吲哚单元的反应模式,总结了该领域近年来的主要研究进展,并对其在含吲哚结构的天然产物和生物活性分子合成中的应用做简要概述.     

以7-氮杂吲哚为内在导向基团的N-芳基C—H官能化研究进展（英文）

内在导向基团是底物中固有的官能团,同时也是产物中的核心结构单元.因此,在C—H官能化反应中,内在导向基团无需事先引入以及事后脱除.在过渡金属催化的N-芳基-7-氮杂吲哚的N-芳基C—H官能化反应中,7-氮杂吲哚往往作为内在的导向基团,借助C—H官能化的反应策略,在N-芳基的邻位引入各种官能团.对过渡金属催化7-氮杂吲哚作为内在导向基的N-芳基C—H官能化的最新研究进展进行了概述.     

吲哚与氮杂二烯参与的催化不对称反电子需求Diels-Alder反应高效构建二氢吲哚[2,3]并杂环

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4680~4684二氢吲哚[2,3]并杂环作为关键母核结构单元广泛存在于具有生理活性的天然产物以及手性药物分子中,发展简洁、高效的构建二氢吲哚[2,3]并杂环骨架的合成方法也受到了广泛的关注.其中,基于吲哚的催化不对称C(2),C(3)-分子内环化反应已经成为构建手性二氢吲哚[2,3]并杂环的最高效的方法之一.利用简便易得的吲哚衍生物与合成子发生分子间的C(2),C(3)-环化反应,虽然更加具有吸引力且更易于获得结构复杂多样的手性二氢吲哚[2,3]并杂环衍     

吲哚氮杂环作为自由基受体在串联环化反应中的研究进展

含吲哚骨架衍生物因其具有多样的生物活性,广泛应用于生物活性分子的合成与修饰,特别是在药物化学、农药化学领域中.近年来,高效的吲哚环合成与后官能化反应己成为热门的研究主题,例如吲哚的不对称去芳构化反应构建螺环衍生物.不饱和烃的自由基串联反应一直是有机化学的一个重要研究分支,含吲哚母体的不饱和烃串联环化反应已经成为吲哚骨架...     

氮杂频哪醇重排策略:吲哚啉/假吲哚类天然产物的合成方法

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,12627~12631吲哚啉/假吲哚是一类吲哚生物碱的基本骨架;近年来该类天然产物由于其多样的生物活性和复杂的化学结构成为科学研究的热点.现有合成方法基本围绕吲哚环的构建或者直接以官能团化的吲哚为起始原料;发展不同的断键策略,进而实现该类天然产物骨架的高效、多样性合成可以为相应天然产物的合成打下方法学基础.清华大学药学院祖连锁课题组发展了基于氮杂频哪醇重排反应的合成策略,以3-吲哚酮为基本的起始原料,通过一些简单的化     

由N-芳基酰胺和重氮乙酸乙酯合成吲哚

J.Am.Chem.Soc.2008,130,13526～13527吲哚杂环结构广泛存在于天然产物和许多药物分子中,因此长期以来吲哚类化合物的合成一直受到重视.迄今已报道了多种方法用于合成这类杂环化合物,包括Fischer吲哚合成法、邻炔基苯胺的环化、还原环化以及过渡金属     

3位间接连接有叔胺(仲胺)氮原子的3-季碳氧化吲哚化合物的合成

以3-卤氧化吲哚为起始原料,1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯为催化剂,在二氯甲烷中与1-甲基吲哚经取代反应,或在甲苯溶液中于120 ℃条件下与吲哚（吲哚苯环上可连接有取代基）直接发生取代反应,合成了7个3位间接连接有叔胺（仲胺）氮原子的3-季碳氧化吲哚化合物,收率分别为80%~89%和 53%~70%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS（ESI-TOF）表征。     

3-异硫氰酸酯氧化吲哚参与的不对称串联反应研究进展

3-异硫氰酸酯氧化吲哚是一类高活性的新型反应试剂,已经被广泛地应用于串联反应中,并用于结构多样的手性螺环氧化吲哚骨架的构建.简单综述了近六年来3-异硫氰酸酯氧化吲哚参与的几类串联环化反应的最新研究进展,主要介绍各反应的特点、活化模式及合成应用,并展望它的发展前景.     

铑(Ⅲ)催化吲哚甲酰胺衍生物与末端炔烃的C—H活化/环化反应

报道了铑(Ⅲ)催化的吲哚甲酰胺衍生物与末端的炔烃发生的C—H活化/环化反应,能够高效地构建多环吲哚类化合物,收率为85%~98%.该反应操作简便、反应条件温和、催化剂用量低,并使用具有氧化性的导向基团,不需要添加额外氧化剂.研究了该反应的分子间的竞争性试验,推测了可能的反应机理.所有化合物均采用NMR,IR,高分辨质谱等多种谱学技术进行了结构表征.     

诱导效应指数用于吲哚类生物碱质谱特征预测

在原有质谱裂解理论的基础上, 结合诱导效应指数, 通过比较吲哚生物碱中两类不同化学环境中的氮原子(吲哚环上的氮原子Na和侧链上的氮原子Nb)周围取代基诱导效应指数, 对质谱碰撞过程中电荷定域及吲哚生物碱的质谱特征进行了预测, 结果与标准物质质谱数据完全相同. 建立了利用比较杂原子诱导指数从化合物结构直接预测吲哚生物碱质谱特征的新方法. 该方法可用于吲哚生物碱和其它含氮化合物及其代谢产物的质谱特征的预测.     

生源启发下的喜树碱的简洁形式合成

以色胺和方便易得的乙基戊烯二醛盐为起始物,以简洁的步骤(最终实现喜树碱全合成共9步反应)完成了喜树碱的生源启发下的无保护基形式合成.合成路线涉及关键的Pictet-Spengler反应,分子内氧杂Diels-Alder反应高效构建单萜吲哚中间体,以及Winterfeldt高效仿生氧化吲哚合成喹啉酮结构.