3-(1-砜基烷基)氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物在不对称合成中的应用研究

3-位具有手性中心的3-取代氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物是众多天然产物和药物的重要结构片段，然而对其不对称中心的构建却缺乏行之有效的方法。考虑到砜基是一个好的离去基团，申请人拟合成一系列3-(1-砜基烷基)氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物，利用其在酸性或碱性条件下消除原位生成亲电性更强的烯亚胺中间体的特点，在常见的不对称催化剂（包括手性Lewis酸和手性有机小分子催化剂）的存在下与一系列亲核试剂（包括含砜基的亲核试剂）发生不对称反应，从而生成3-位具有手性中心的3-取代氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物。通过对本项目的实施，一方面找到合成3-(1-砜基烷基)氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物的有效方法；另一方面，为有效地合成3-位具有手性中心的3-取代氮杂吲哚和氮杂吲唑类化合物开辟一条新的合成途径。在此基础上，结合多种仪器分析及理论计算，探索可能的反应机理，并进一步研究其在天然产物和药物合成中的应用。

吲哚、氮杂吲哚以及氧化吲哚骨架已被发现广泛地存在于众多天然产物中并显示出重要的生理和药理活性。因此，发展简单、方便而有效的合成方法去合成这些类别的化合物是许多合成化学家所追求的目标。在国家自然科学基金项目的赞助下，我们课题组系统地对这些化合物的合成进行了研究。首先、以3-(1-砜基烷基)吲哚化合物作为亲电试剂，通过与二氰基烯烃、噁唑酮、1,3-二酮以及2-萘酚反应，分别合成了光学活性的3-吲哚衍生物、α,β-二取代的顺式构象的色氨酸化合物、包含吡唑骨架的3-二级烷基取代的吲哚化合物以及包含酚羟基的3-烷基取代的吲哚衍生物；其次，在此基础上，我们首次合成了一系列3-(1-砜基烷基)-7-氮杂吲哚底物，通过与各种各样的碳、氮、氧及硫亲核试剂反应，制备了结构多变的含碳、氮、氧或硫的3-二级烷基取代的7-氮杂吲哚化合物；最后，考虑到氧化吲哚结构单元广泛存在于许多天然化合物中，我们以3-溴氧化吲哚作为邻杂苯撑二亚甲基中间体的前体与硝基磷酸酯反应，合成了一系列光学活性的3,3-二取代的氧化吲哚，并首次发现硝基磷酸酯的两可亲核性。与此同时，以氧化吲哚衍生的异硫氰酸酯与烯基氧化吲哚通过串联的迈克尔-环化反应合成了双螺结构的氧化吲哚化合物。