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摘 要

吲哚及其衍生物是具有生物活性的有机结构^[1]，在许多天然产品、药品和农用化学品中起着重要的作用。由于其广泛存在于有机体，故而吲哚类化合物的功能修饰具有重要的价值。特别是在吲哚3位上的功能修饰，这是有机合成领域的研究热点^[2]。3-双羰基吲哚^[3]和双吲哚烷烃^[4]是两类重要的吲哚衍生物，它们具有广泛的生物和药理活性，因此可作为多种有机转化的重要前体。所以，十分有必要开发新型高效的3-双羰基吲哚及双吲哚烷烃衍生物的制备方法。在此，我们提出了一种新颖有效的方法，这种方法使用Cu/ Pd选择性催化醛与吲哚合成3-双羰基吲哚和双吲哚烷烃。此外，这种方法普适性良好，在大规模反应中也有很高的产率，这意味着它可以大规模制备。

关键词：3-双羰基吲哚 双吲哚烷烃 氧化偶联；

Cu/Pd-catalyzed chemoselective synthesis of C-3 dicarbonyl indoles and bis(indolyl)alkanes from aldehydes and indoles

Abstract

Indole and its derivatives are biologically active organic motifs that sever as important moieties in large variety of natural products, pharmaceuticals and agrochemicals.1 Owing to their meaningful value and wide spread occurrence, functional modification of indoles, especially at C3-position, is a hot topic in organic synthesis.2 C-3 dicarbonyl indoles3 and bis(indolyl)alkanes4 are two types of important indole derivatives, which have shown wide range of biological and pharmacological activities and could also act as important precursors for a variety of organic transformations . Consequently, it is greatly desirable to develop novel and efficient methods for the preparation of C-3 dicarbonyl indoles and bis(indolyl)alkanes derivatives.Herein, we presented a novel and efficient Cu/Pd-catalyzed chemoselective synthesis of C-3 dicarbonyl indoles and bis(indolyl)alkanes from aldehydes and indoles. Moreover, this mild process affords a wide range of substrates scope and has a high efficacy in large-scale reactions.，which implies its suitable for enlarged scale preparations.

Key words：C-3 dicarbonyl indoles; bis(indolyl)alkanes ;Oxidative coupling

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 3-双羰基吲哚类化合物 1

1.1.1 3-双羰基吲哚类化合物的研究背景 1

1.2 双吲哚烷烃 3

1.2.1 双吲哚烷烃的研究背景 3

第二章 实验设计 4

2.1实验方案设计 4

2.2 实验仪器和实验试剂 4

2.2.1 实验仪器 4

2.2.2 实验试剂 5

2.3实验步骤 8

2.3.1 Cu催化合成3-双羰基吲哚 8

2.3.2 Pd催化合成双吲哚烷烃 8

第三章 实验结果与讨论 9

3.1吲哚的双羰基化反应条件优化 9

3.1.1 探究催化剂对反应的影响 9

3.1.2 探究添加剂对反应的影响 9

3.1.3 探究温度对反应的影响 10

3.1.4 探究溶剂对反应的影响 11

3.1.5 探究催化剂的量对反应的影响 12

3.1.6 探究原料2a的量对反应的影响 13

3.2 双吲哚化反应条件优化 14

3.2.1 探究催化剂对反应的影响 14

3.2.2 探究添加剂对反应的影响 14

3.2.3 探究温度对反应的影响 15

3.2.4 探究不同溶剂对反应的影响 16

3.2.5 探究催化剂的量对反应的影响 16

3.2.6 探究原料2a的量对反应的影响 17

3.2.7 探索气体环境对反应的影响 18

3.2.8 探索反应时间对反应的影响 18

3.3底物普适性的探究 20

3.3.1 3-双羰基吲哚合成的底物普适性探究 20

3.3.2 双吲哚烷烃合成的底物普适性探究 22

3.3.3 放大反应 23

3.4 控制实验与反应机理探索 24

3.4.1 控制变量对照实验 24

3.4.2 提出反应机理 25

第四章 总结与展望 27

4.1总结 27

4.2展望 27

参考文献 29

致 谢 33

第一章 绪论

1.1 3-双羰基吲哚类化合物

1.1.1 3-双羰基吲哚类化合物的研究背景

1,2-双羰基类化合物是一种重要的结构单元，其广泛存在于各种医药中间体和众多具有生物活性、药物活性的天然产物中^[5]。除此之外，1,2-双羰基类化合物作为一种重要的化工原料前体，可以进一步转化为其他的官能团，尤其是在直接构建有价值杂环化合物的上有非常重要的作用，如由1,2-双羰基类化合物来进一步合成喹喔啉类结构、咪唑类结构、恶唑类结构、噻唑类结构等^[6]

吲哚及其衍生化合物广泛的存在于天然产物、药物分子以及农药化学品当中^[6]。由于它的效用特点有重要的研究价值，在有机化学领域和药物化学领域，吲哚类化合物的功能性修饰是一个重要的研究课题^[7]。其中，3-双羰基吲哚类化合物是一类吲哚3位连接双羰基的特殊结构单元，它不仅具有显著的生物活性及药物活性，而且和其他1,2-双羰基相类似，可作为前体转化为更多的有机化合物^[8]。因此，它备受世界化学家关注。例如，1-苄基-3-双羰基吲哚类化合物已被证明在药理学上具有重要价值，可作为人体聚合酶链式反应腺苷受体构象调节剂^[9]，基于此可合成出抑制剂，用于抑制新型组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶。这对阻止恶性肿瘤的发生发展，进而抑制肿瘤的生长，乃至诱导其凋亡都具有的重要作用。

1.1.2 3-双羰基吲哚类化合物的合成方法

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