Nat. Commun.华东师范大学周剑教授课题组 螺环氧化吲哚合成方法新进展
来源 | 华东师范大学 编辑 | 化学加
近日，《自然•通讯》（Nature Communications）在线发表华东师范大学化学与分子工程学院周剑教授研究团队的研究论文“Diastereo- and enantioselective [3 + 3] cycloaddition of spirocyclopropyl oxindoles using both aldonitrones and ketonitrones”，重点介绍了该课题组在螺环氧化吲哚合成研究中取得的重要突破（DOI: 10.1038/s41467-017-01451-1）
螺环化合物广泛存在于天然产物以及药物分子中，其高效构建对于药物研发具有重要意义。周剑课题组一直致力于螺环氧化吲哚这一类药物优势骨架的不对称催化高效构建，他们先后发展了重氮氧化吲哚与烯烃化合物的环丙烷反应（Org. Lett. 2013‚15, 42; J. Am. Chem. Soc.2013, 135, 8197）；串联MBH/溴化/[3+2]环加成反应（Angew. Chem. Int. Ed.2013‚52‚ 13735），以及6π-电环化反应（Angew. Chem. Int. Ed. 2014‚ 53, 13740）来构建螺环氧化吲哚。在此基础上，他们发展了引入N-拉电子基来活化氧化吲哚螺环丙烷的策略，不但稳定过渡态中氧化吲哚C3位的负电荷，而且可以形成与金属Lewis酸的螯合作用来实现更好地选择性控制。
利用“活化”的氧化吲哚螺环丙烷，周剑课题组发展了氧化吲哚螺环丙烷与硝酮、对氯苯甲醛和二聚巯基乙醛的环加成反应，实现了新的螺环氧化吲哚的合成，以及氧化吲哚螺环丙烷与对甲基苯胺经过开 48 30763 48 14987 0 0 4396 0 0:00:06 0:00:03 0:00:03 4396/环化反应高效合成3,5二取代-2-吡咯酮的反应。
同时，该课题组发展了氧化吲哚螺环丙烷与醛硝酮和酮硝酮的高选择性不对称环加成反应。当使用醛硝酮参与反应时，目标产物能以高达49%的收率，>20:1 dr，98% ee得到，同时还能以高达52%回收率，99% ee回收氧化吲哚螺环丙烷。当使用酮硝酮参与反应时，目标产物能以高达88%的收率，18:1 dr，98% ee得到。该反应是首例高选择性的氧化吲哚螺环丙烷参与的不对称催化反应，同时也是首例非活化酮硝酮参与的不对称催化反应。
周剑课题组的这一研究，为手性螺环氧化吲哚的制备提供了新的高效合成方法，将有助于生物活性分子和药物的发现。该工作得到国家自然科学基金委的资金支持。我校是该项研究成果的第一完成单位，在读博士研究生徐鹏巍为该论文第一作者，南京大学博士研究生刘家宽、申岚进行了初步的生物活性研究，相关工作也在继续开展中。
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