3-（吲哚-2-基）琥珀酰亚胺和苯并噁嗪[螺]琥珀酰亚胺类化合物的合成新方法研究.pdf

摘要

含氮杂环不仅在自然界中普遍存在，而且往往具有良好的生物活性及物理、化学性

能，被广泛应用于医药领域。因此，如何高效、高原子经济性地合成含氮杂环类化合物

是药物合成化学的重要研究课题。另一方面，惰性C−H键直接官能团化已逐渐发展成

为构筑复杂有机分子的有力工具。

基于以上背景，本论文拟利用惰性C−H键直接官能团化这一原子经济性和步骤经

济性的合成策略，建立用其它方法难以制备的含氮杂环类化合物的合成新方法。论文主

要包括以下两部分内容：

第一部分，以N-邻氨基苯基吲哚和马来酰亚胺为原料，通过二价钌催化和氨基导

向的C–H键活化，区域选择性地将琥珀酰亚胺骨架引入到吲哚的C2位，从而成功合成

了3-(吲哚-2-基)琥珀酰亚胺。另外，在上述反应体系中加入BFEtO，可将原位生成的

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3-(吲哚-2-基)琥珀酰亚胺直接转化成吲哚并苯并二氮杂卓类化合物。这些新的合成方法

具有原料易得、官能团耐受性好，操作过程简洁、区域选择性和化学选择性高、原子经

济性优异等优势。体外抗癌活性测试结果表明，部分产物具有成为抗癌药物先导化合物

的潜力。

第二部分，研究了三价铑催化下2-苯氧基苯并咪唑与马来酰亚胺的串联反应，并通

过该反应建立了合成1,3-苯并噁嗪[螺]琥珀酰亚胺类化合物的新方法。初步的机理实验

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结果表明，产物的生成可能经历了三价铑催化下2-苯氧基苯并咪唑的C(sp)-H键活化

断裂、马来酰亚胺与铑的配位、迁移插入、β−消除和分子内Michael加成这一串联反应

过程。该方法用空气作为有效和可持续的共氧化剂，具有原料价廉易得、底物范围宽广、

环境友好和原子经济性高等优势。

关键词：含氮杂环，C−H键活化，吲哚衍生物，琥珀酰亚胺，苯并噁嗪

ABSTRACT

Nitrogen-containingheterocyclesarenotonlyubiquitousinnature,butalsowidelyusedin

pharmaceuticals.Therefore,howtoefficientlyandatorn-economicallysynthesizeN-heterocyclic

compoundsconstitutesanimportantresearchtopicinpharmaceuticalsyntheticchemistry.Onthe

otherhand,thedirectfunctionalizationofinertC−Hbondhasgraduallydevelopedintoapowerful

toolforbuildingcomplexorganicmolecules.

Basedontheabovebackground,thisthesisaimstodevelopnewmethodsforthesynthesisof

N-heterocycliccompoundswhichareotherwisedifficulttoobtainbyusingtheatom-economicaland

step-economicalstrategyofC−Hbondfunctionalization.Itincludesthefollowingtwoparts:

Inthefirstpart,3-(indole-2-yl)succinimidesweresynthesizedfromN-o-aminophenylindoleand

maleimidethroughregioselectivelyintroducingthesuccinimideskeletonontotheC2position