基于8-炔基萘胺区域选择性可控加成构建萘稠杂环及其应用研究

Naphthalene-containing heterocyclic compounds are ubiquitous in a variety of natural products and biologically active molecules. Due to its wide applications and promising bioactivities, how to construct naphthalene-containing heterocyclic compounds efficiently and rapidly is a hot yet challenging topic in modern organic synthesis. Numerous protocols for the synthesis of such compounds suffer from more reaction steps, harsh conditions and a narrow substrate scope. Therefore, it is highly desirable to develop a rapid, mild and efficient method to construct naphthalene-containing heterocyclic compounds.. In this project, we would like to employ 8-alkynyl naphthylamines as substrates for the synthesis of naphthalene-containing heterocyclic compounds through selective controllability addition of α-position or β-position of triple bond. Selective addition of α-position of the triple bond to construct benzo[c,d]indoles through metal-catalyzed cyclization strategies and electrophilic cyclization strategies; Selective addition of β-position of the triple bond to construct benzo[d,e]quinolines through the directed group coordination induction strategy and substrate control strategy. Further more, the above synthesis strategy will be used for the rapid, efficient and controlled synthesis of potentially biologically active naphthalene-containing heterocyclic compounds, especially some compounds having biological activity, medicinal value or good photoelectric properties.

萘稠杂环类化合物广泛存在于天然产物和生物活性分子中。由于其广泛的应用和潜在的生物活性，如何高效、快速地构建萘稠杂环类化合物是当前有机合成化学研究的热点、难点之一。已报道的合成此类化合物的方法存在着步骤繁琐、条件苛刻、底物变化性少的缺陷。因此，发展快速，温和而高效构筑萘稠杂环类化合物的方法具有十分重要的理论和实际意义。. 本项目基于设计合成的8-炔基萘胺类化合物，研究选择性对炔键α位或者β位的可控性加成，构建萘稠杂环类化合物。通过金属催化环化策略和亲电环化策略等方式实现可调控性对炔键α位加成构建苯并[c,d]吲哚类化合物；通过导向基配位诱导策略和底物调控策略实现可调控性对炔键β位加成构建苯并[d,e]喹啉类化合物。进而基于上述选择性环化策略可控合成多种具有潜在生物活性的萘稠杂环类化合物，尤其是一些具有生物活性、药用价值以及具有良好光电性能的化合物。

萘稠杂环类化合物广泛存在于天然产物和生物活性分子中。由于其广泛的应用和潜在的生物活性，如何高效、快速地构建萘稠杂环类化合物是当前有机合成化学研究的热点、难点之一。在该基金项目的资助下，基于平行炔烃的可控官能化反应构建了一系列具有药用活性和独特荧光性能的萘稠杂环类化合物。开展的研究工作主要包括以下几个方面。利用逆合成策略，设计合成了8-炔基-1-萘胺类化合物作为反应底物，实现了银催化构建苯并[c,d]吲哚类化合物，而且该类化合物还可以快速的转化为具有药用活性的苯并[c,d]吲哚-2-酮类化合物；利用8-炔基-1-萘胺类化合物和二芳基二硫醚或二芳基二硒醚合成了含硫（硒）苯并[c,d]吲哚类化合物，该反应具有很好的化学选择性；基于8-炔基-1-磺酰胺基萘类化合物，实现了铜催化下平行炔烃的双官能化反应，构建了一系列具有药用活性和荧光性能的1,2-苯并噻嗪衍生物；进一步发展了铜催化8-炔基-1-酰胺基萘类化合物的可控双官能化反应，合成了一类新的异喹啉酮衍生物，该类化合物具有很好的荧光性能；为了进一步拓展平行炔烃可控官能化构建多样萘稠杂环类化合物，该项目还设计合成了1-碘（溴）-8-炔基萘类化合物作为反应底物，以黄原酸钾作为硫源，实现了铜催化下一步构建萘并噻吩衍生物，该类化合物具有很好的固体荧光性能。在该基金项目的资助下，共发表SCI论文4篇，授权中国发明专利4项。