Podophyllotoxin和Conidendrin骨架及其衍生物的高效合成方法研究

本项目是在我们课题组前期研究工作的基础上,利用连续Tandem成环反应进行Podophyllotoxin和Conidendrin骨架及其衍生物的高效合成方法研究,进一步探索简单烯炔烃与卤代芳烃发生串联反应形成具有生理活性的天然产物骨架化合物的新思路。阐明电子效应和立体因素对反应的影响以及证明饱和C-H键活化和不饱和C-H活化在反应中的不同作用机制。揭示不同催化剂或催化体系对tandem sequence偶联成环的反应规律有重要意义，为开发出性能优良的催化体系适用于合成具有多环有机化合物的药物分子设计奠定基础。因此项目研究具有一定的理论意义和较好的应用价值。

本项目研究了钯催化卤代芳烃和N-烯丙基-N-丙烯酰基对甲基苯磺酰胺等烯炔的偶联反应,通过多步C-C的形成和不同C-H活化方式的Domino成环反应,合成得到48个具有Podophyllotoxin和Conidendrin骨架鬼臼毒素类似物的稠环结构杂环化合物；发现了以Pd(OAc)2 /PPh3为催化体系，底物经C-C偶联、C-H活化、去氢芳构化，以较好产率合成52个多取代的苯并异吲哚啉酮，并以中等产率得到65个菲啶衍生物；发现了钯催化苯环桥连的1,6-烯炔酮在3-溴丙炔的促进下，经去氢芳构化和氢转移反应高效构筑苯并芴醇的Domino反应，该反应在一步合成中实现了对酮羰基的还原，得到56个含手性中心的二级醇；研究发现特定结构的烯炔底物在与卤代芳烃 ( R-C6H4X, R =H, p-SOOCH3, p-Cl, o-Cl, p-COCH3, p-CN, p-CHO, p-COOCH2CH3, p-COOCH3; X=Br ) 进行钯催化偶联反应时，涉及连续的钯催化循环和氢转移过程。最后研究了钯催化下具有各种取代基（-Cl、-F、-CH3、-OCH3）的四炔类衍生物在与卤代烯丙基（烯丙基氯、烯丙基溴、烯丙基碘）经过芳炔中间体的一类新型环化反应，生成45个稠环芳卤产物。并对底物普适性进行了广泛研究，探讨了电子效应和空间效应对反应的影响。这些反应共得到30个单环产物, 260个稠环化合物,对得到化合物用红外、核磁、质谱和元素分析等手段进行了结构鉴定,并对其中的40个稠环产物进行了X-ray单晶结构分析。利用简便的串联反应方法，高效率地得到吲哚酮醇等复杂的稠环化合物。为各种环状化合物和重要的天然产物骨架结构的构建以及复杂的π体系杂环设计等提供了良好的方法。去氢芳构化、氢转移和芳炔中间体三种类型的反应机理及反应规律有待进一步深入系统地研究。