硝酮与联烯酸酯构建1,2-稠环吲哚啉化合物的反应研究

作     者：徐佩佩 

作者单位：广西师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：莫冬亮

授予年度：2023年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：硝酮 联烯酸酯 1,2-稠环吲哚啉 环加成 重排 

摘      要：取代吲哚,不仅是天然产物、药物和生物活性化合物中常见的结构骨架,也是有机合成中最重要的氮杂环之一。硝酮作为重要的1,3-偶极子,一直是构建吲哚骨架或其它含氮杂环最有吸引力的砌块之一。特别是,硝酮与联烯酸酯的环加成反应研究就是构建吲哚衍生物的有效策略之一。本论文主要研究α,β-不饱和芳基硝酮与二取代联烯酸酯分子间[3+2]环加成、[3,3]重排级联反应合成含氮杂环化合物。通过克级量制备、底物转化,以及使用手性辅基获得手性稠环吲哚化合物来说明方法的实用性。本文分为两个部分开展研究:第一部分,发展了在铜(Ⅱ)催化下,N-芳基-α,β-不饱和硝酮与二取代的联烯酸酯经历[3+2]环加成/[3,3]重排、逆曼尼希反应历程,以中等至优异的产率制备各种[1,3]噁嗪并[3,2-a]吲哚和二氢吡啶并[1,2-a]吲哚。机理研究表明,[1,3]噁嗪并[3,2-a]吲哚啉是动力学上有利的产物,而二氢吡啶并[1,2-a]吲哚啉是热力学上有利的产物。此外,该反应很容易进行克级量,使用手性助剂可以获得手性二氢吡啶并[1,2-a]吲哚。本方法突出了广泛的底物范围、良好的官能团耐受性和具有高非对映选择性的吲哚啉骨架,并提供了进一步研究其生物活性的机会。第二部分,研究了在钯(Ⅱ)催化下,N-芳基-α,β-不饱和硝酮与二取代的联烯酸酯经历[3+2]环加成/[3,3]重排过程、经硼氢化钠/甲醇还原,以中等的产率合成苯并氮杂七元环化合物。探究了催化剂、配体、溶剂、添加剂以及温度对反应的影响。经过探索底物的范围发现,该方法耐受噻吩、苯甲醛、雌酚酮衍生的硝酮。该反应通过使用手性助剂可以获得手性苯并氮杂七元环酮化合物。