手性螺环氧化吲哚化合物的多样性导向合成

发布时间：2017-04-14 06:00

  本文关键词：手性螺环氧化吲哚化合物的多样性导向合成，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：天然产物结构的复杂性及空间结构的专一性决定了它们所拥有生物活性的特异性。在此之前,大量的研究致力于挑战一些广泛存在于天然化合物中的分子骨架的不对称合成策略的研究与探讨。螺环氧化吲哚骨架因其存在于大量的天然生物活性化合物及药物相关化合物中被认为是一大类极其重要的骨架结构。它们所具有的独特的排列结构伴随着令人瞩目的生物学活性和大量潜在药用价值,使得这类化合物的不对称合成成为了目前一项独具魅力同时极具挑战的研究方向。因此,以结构为基础设计多样性导向合成此类含有重要结构单元类似物的任务至关重要。尽管这一领域已产生了一些杰出的研究成果,高度功能化的多环骨架尤其是那些含有多螺环季碳中心结构单元的构建仍然是一项重要的研究任务。我们主要集中于发展合成多样性的手性螺环氧化吲哚骨架结构新合成策略的研究及拓展。文章主要包括三部分内容。第一部分,我们提供了一种3-位氧化吲哚烯烃和N-甲磺酰胺保护的双烯体间的高对映异构体选择性的有机催化的氮杂Diels-Alder反应,硫脲双功能有机催化剂通过同时活化双烯体HOMO轨道和亲双烯体LUMO轨道的双重途径活化反应。第二部分,我们报道了利用硫脲有机小分子催化剂催化活化α,α-双氰基烯和3-位氧化吲哚烯烃之间的Michael加成./环化加成串联反应构建一系列结构多样性的高立体选择性的螺环氧化吲哚骨架单元。最后,我们成功发展了一个三级胺硫脲催化剂介导的1,3-偶极环加成反应,通过这一反应可以合成大量的具有四个连续手性中心,其中两个为季碳中心的三螺环化合物。高光学活性的螺环[γ-丁内酯-吡咯烷-3,3'-氧化吲哚]三环化合物的构建为结构多样性的类似化合物的合成提供了重要的方法学依据。这些氧化吲哚衍生物的合成方法都具有过程简便、条件温和、反应高效且高度立体控制的特点。新方法学的研究为多取代的多环化合物的合成提供了方便,同时也可应用于药物化学和目标化合物的多样导向性合成。
【关键词】：螺环氧化吲哚 有机催化 环化反应 Diels-Alder反应 串联反应
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O626
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 研究背景9-24
• 1.1 手性药物不对称催化合成的研究进展9-13
• 1.1.1 前言9-11
• 1.1.2 不对称合成和有机催化11-13
• 1.2 螺环氧化吲哚化合物不对称合成的研究进展13-21
• 1.2.1 前言13-14
• 1.2.2 五元螺环氧化吲哚化合物的不对称合成14-17
• 1.2.3 六元螺环氧化吲哚化合物的不对称合成17-20
• 1.2.4 手性小螺环氧化吲哚化合物的不对称合成20-21
• 1.3 参考文献21-24
• 第二章 有机双功能硫脲催化剂催化的反转电子需求Diels-Alder反应——手性六元螺环氧化吲哚化合物骨架的构建24-60
• 2.1 前言24-40
• 2.1.1 有机路易斯酸催化的Diels-Alder反应24-34
• 2.1.2 布朗斯碱催化的不对称Diels-Alder反应34-36
• 2.1.3 有机双功能催化剂催化的不对称Diels-Alder反应36-37
• 2.1.4 有机催化的不对称Diels-Alder反应37-40
• 2.2 课题的提出40-42
• 2.3 课题的设计42
• 2.4 实验结果与讨论42-46
• 2.4.1 反应条件的优化42-43
• 2.4.2 底物的扩展43-44
• 2.4.3 构型确定与过渡态推测44-46
• 2.4.4 环化产物的进一步转化46
• 2.5 小结46-47
• 2.6 实验部分47-57
• 2.6.1 试剂与仪器47
• 2.6.2 催化剂的合成47
• 2.6.3 底物的合成47-57
• 2.7 参考文献57-60
• 第三章 不对称插烯Michael加成/环化串联反应——构筑结构多样性的螺环氧化吲哚骨架60-84
• 3.1 前言60-62
• 3.2 课题的提出62-63
• 3.3 课题的设计63-64
• 3.4 实验结果与讨论64-70
• 3.4.1 反应条件的优化64-65
• 3.4.2 底物的扩展65-67
• 3.4.3 构型确定与过渡态推测67-70
• 3.5 小结70-71
• 3.6 实验部分71-82
• 3.6.1 试剂与仪器71
• 3.6.2 催化剂的合成71
• 3.6.3 典型的催化反应步骤71-72
• 3.6.4 产物结构分析72-82
• 3.7 参考文献82-84
• 第四章 有机催化的1,3-偶极环加成反应——构建多功能的螺环[γ-丁内酯-吡咯烷-3,3'-氧化吲哚]三环骨架84-104
• 4.1 前言84
• 4.2 课题的提出84-85
• 4.3 课题的设计85
• 4.4 实验结果与讨论85-90
• 4.4.1 反应条件的优化85-86
• 4.4.2 底物的扩展86-88
• 4.4.3 构型确定与过渡态推测88-90
• 4.5 小结90
• 4.6 实验部分90-102
• 4.6.1 试剂与仪器90
• 4.6.2 催化剂的合成90
• 4.6.3 典型的催化反应步骤90-91
• 4.6.4 产物结构分析91-102
• 4.7 参考文献102-104
• 第五章 结论104-106
• 5.1 主要结论104-106
• 附录Ⅰ：典型化合物谱图106-175
• 在学期间的研究成果175-176
• 致谢176

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本文编号：305321