基于N-邻卤芳基烯胺的不对称环化反应研究

2,3-Carbocycle-fused indole skeleton represents one of the most important building blocks, which is widely found in natural products and biologically active compounds. In this regard, novel synthetic routes to provide access to optically active 2,3-carbocycle-fused indoles are in high demand. This project aims to systematically investigate the palladium-catalyzed intramolecular asymmetric cyclization of N-(2-haloaryl)enamines. Through dynamic kinetic resolution and desymmetrization, the asymmetric cyclization of N-(2-haloaryl)enamines would lead to diverse 2,3-carbocycle-fused indoles bearing new-constructed stereocenters. This study includes intramolecular asymmetric cyclization of N-(2-haloaryl)enamines; tandem C-N coupling/intramolecular asymmetric cyclization; condensation/intramolecular asymmetric cyclization and its application in the synthesis of biologically active laropiprant. Detailed study in this project will gain insight into the mechanism of the palladium-catalyzed asymmetric cyclization and understand the mode and principle of chiral ligands for the enantiocontrol in the transformations, which will help to promote the application of tandem asymmetric cyclization in the assembly of chiral polycyclic compounds.

吲哚-2,3-并碳环骨架广泛存在于天然产物和生物活性分子中，发展高效不对称催化构建吲哚-2,3-并碳环骨架的新型方法具有重要的研究意义。项目将系统研究钯催化N-邻卤芳基烯胺的分子内不对称环化反应，通过动态动力学拆分和去对称化策略，在构建吲哚母环的同时建立手性中心，旨在高效、快速合成手性吲哚-2,3-并碳环化合物。主要内容包括：N-邻卤芳基烯胺的分子内不对称环化反应、串联C-N偶联/环化及缩合/环化反应、以及串联缩合/环化反应在合成生物活性分子laropiprant中的应用。项目将深入理解钯催化N-邻卤芳基烯胺的不对称环化反应控制，认识手性配体在反应对映选择性控制中的诱导机制，揭示串联环化过程中的手性控制规律，在此基础上推动不对称串联环化反应在合成手性多环化合物中的应用。

含氮杂环化合物是天然产物、药物和生物活性分子中的重要骨架，发展其不对称合成方法具有重要研究价值。烯胺是重要的有机合成中间体，其不对称官能化反应是构建手性含氮化合物的直接方法。项目围绕开发过渡金属催化手性含氮杂环化合物的高效合成方法这一研究目标，研究了烯胺的不对称环化反应，包括钯催化N-邻卤芳基烯胺的串联烯胺异构/不对称β-芳基化反应、以及钯或铜催化烯胺的不对称β-芳基化反应，合成了一系列手性吲哚及假吲哚衍生物，并通过密度泛函理论计算探究了反应机理；另外，利用去对称化或动力学拆分等策略，探索了钯或铜催化串联C-N偶联或亚胺缩合/烯胺不对称芳基化反应。同时，基于吲哚环内非经典烯胺的环化官能化反应，开展了吲哚的去芳构化芳基化反应、烯基还原Heck反应、芳基膦化反应和芳基烯基化反应等研究，合成了结构多样性多环吲哚啉化合物。此外，在项目的资助下，开展铜催化烯烃的芳基硼化及芳基硅化反应研究，合成含硼或含硅氧化吲哚化合物。通过项目的实施发展烯胺的不对称环化反应，为手性含氮杂环化合物的高效合成提供了便捷方法。在项目的资助下，已发表(标注)研究论文11篇，并培养了多名研究生。