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不对称[5+1]环化反应合成螺吗啉氧化吲哚的研究认领

作者：

孙东阳

学位授予单位：

吉林大学

摘要：

螺环氧化吲哚是有机合成中的一类重要结构单元,是构成诸多药物、天然产物及其他生物活性分子的基本结构,开发更加高效、绿色、简便的新型合成策略是手性螺环氧化吲哚类化合物研究的重要方向。基于BINOL骨架衍生的手性磷酸及手性磷酰亚胺酸类催化剂催化的不对称反应,一直以来都是有机小分子催化领域的重要组成部分。通过改变3,3’位置的取代基可以起到调节催化剂酸性以及手性空腔体积大小的作用,便于以更适合的方式实现对不同反应的立体控制。本论文旨在利用手性磷酰亚胺酸类催化剂完成手性螺吗啉氧化吲哚类化合物的构建,提供一种更为直接的、行之有效的不对称合成方法。本论文重点研究了BINOL型手性磷酰亚胺酸催化的2-吡咯苯酚与N-取代靛红之间的不对称[5+1]环化反应,构建了多个含有螺环手性中心的螺吗啉氧化吲哚类化合物。我们首先将3,3’位带有不同取代基的手性磷酸以及手性磷酰亚胺酸催化剂应用到该环化反应中,结果3,3’位为2-萘基取代的BINOL型手性磷酰亚胺酸被证明是最适合该环化反应的催化剂。通过对反应溶剂、温度、添加剂等条件的筛查,确立了反应的最优条件。我们在建立的最优条件的基础上对带有不同取代基团的底物进行扩展,获得了44个螺环氧化吲哚结构反应实例,产率最高可达96%,ee值最高可达99%。我们随后又将N-取代的靛红更换为N-未取代的靛红,并对2-吡咯苯酚与N-未取代靛红间的不对称[5+1]环化反应进行了再一次的条件优化,最终以85%的收率,83%的ee值提供了预期的螺环产物。实验结果表明,以手性磷酰亚胺酸为催化剂确立的催化体系不仅能够成功地构建高对映选择性的螺环吗啉氧化吲哚类化合物,而且具有操作简便、条件温和、催化效率高的特点,我们的研究成果还丰富了螺环氧化吲哚化合物的合成方法。

摘要译文

关键词：

手性磷酰亚胺酸; 不对称催化; 螺环氧化吲哚; [5+1]环化反应

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

有机化学

导师：

张锁秦

中图分类号：

O626[杂环化合物]

学科分类号：

070303[有机化学];081704[应用化学]

D O I：

10.27162/d.cnki.gjlin.2022.001750