C(2)位螺环氧化吲哚化合物合成研究进展
(广西中医药大学药学院广西壮瑶药工程技术研究中心，广西南宁 530001)
摘要
C(2)位螺环氧化吲哚化合物存在于许多天然生物碱和生物活性物质中,具有多种生物活性，由于结构新颖、独特且合成难度较大，因此对该类化合物的合成引起了有机化学家和药物化学家的关注。在对近几年来氧化吲哚C(2)位螺环化合物合成方法调研的基础上，分别以过渡金属催化、高价碘试剂介导催化、有机催化、酸碱介导催化重排、光催化和其他催化等不同合成方法进行分类介绍该类化合物的研究进展，以期为该类化合物的后续研究提供参考。
引言 含C(2)位螺环氧化吲哚骨架化合物存在于许多天然生物碱和各种药理活性分子中，是一类具有重要生物活性的化合物。如diketopiperazine alkaloids[1]对于小鼠白血病细胞p388、人原髓细胞白血病细胞HL-60以及人非小细胞肺癌细胞A549的增殖都具抑制作用；ervaluteine[2]可以避免长春新碱在KB细胞中产生多种药物的耐药性；mitragynine pseudoindoxyl[3, 4]在豚鼠回肠和小鼠输精管中能够发挥阿片样物质的激动作用（见下图）。由于此类化合物结构新颖独特，具有较好的活性与药用价值，可作为先导化合物而被合成药物化学家所关注。相对于氧化吲哚C(3)位螺环化合物的合成方法已有较多的报道[5-9]，目前C(2)位螺环化合物的合成方法还相对较少，鉴于C(2)位螺环氧化吲哚化合物的重要性，本文分别以过渡金属催化、高价碘试剂介导催化、有机催化等不同的合成方法进行分类，介绍近几年来研究者在此类化合物的构建方面所取得的研究进展，以期为该类化合物的合成及更进一步的生物活性研究提供参考。 结语 近几年，科学家们虽然合成了系列不同类型的C(2)位螺环氧化吲哚类化合物并取得一些的成果，但随着C(2)位螺环氧化吲哚化合物在药理方面的活性不断被发现，此类化合物势必引起了科学家们的进一步关注。由于C(2)位螺环氧化吲哚类化合物存在结构复杂性、多样性和特殊性，与C(3)位螺环吲哚类化合物相比，有关C(2)位螺环氧化吲哚化合物的合成文献报导相对较少，其在合成方面仍存在一些不足。比如，反应底物的适用类型不够多、底物的耐受性不够好、适用的催化剂类型较少、催化剂用量偏大等，新的合成方法特别是不对称合成研究仍有待发展等。虽然C(2)位螺环氧化吲哚化合物在合成方面还有诸多挑战，但开发绿色、高效和原子经济性的合成方法依然是研究的重点。相信这些问题在研究者的努力下将会得到进一步发展，并将所发展的合成方法应用于实际的药物合成中，为新药研发其提供丰富的候选化合物。 目录 1 金属催化合成 因为金属具有高价态和高催化效率，因此金属催化合成已经成为合成化学领域中的有力工具[10-12]。近年来，已有不少文献报道了运用金属催化的方法来构建C(2)位螺环氧化吲哚化合物。 2 高价碘介导合成 高价碘试剂作为“绿色”非金属氧化剂在氧化环化方面经历了飞速发展。碘试剂介导的氧化环化反应广泛用于合成各种杂环化合物，例如用于合成氮丙啶、环丙烷、氧杂环丁烷、氮杂环丁烷和二氢呋喃[21-24]。最近研究表明，碘试剂也被用于介导C(2)位螺环氧化吲哚类化合物合成。 3 有机催化合成 有机催化相较于传统过渡金属催化以及酶催化具有操作简单、条件温和、成本低廉等独特的优势，被应用于许多药物分子和天然产物的合成中[28-31]。近年来，有机催化也被用于具有高立体选择性的C(2)位螺环氧化吲哚化合物的不对称构建。 4 酸碱介导催化重排合成 重排反应是有机化学常见的反应类型，在有机及药物合成中有重要应用，因此受到了科学家们的广泛关注。2013年，Kozmin‘s课题组[35]发现用硫酸稀溶液处理生物合成的帖类生物碱b，能够发生重排反应而有效的转化成2,3′-吡咯烷螺环氧化吲哚化合物。产物虽然仅有一般的产率（约30%），但它提供了一种快捷的合成方法。 5 光催化合成 近年来，可见光参与的催化反应时常报道，它可以在温和绿色的条件下完成氧化还原反应[38-40]。2016年，Zhu课题组[41]报道了使用可见光催化2位衍生的吲哚醇类似物发生氧化还原的级联反应，直接生成2,2′-呋喃烷螺环氧化吲哚类化合物。通过实验确定在室温下，使用0.4 mmol DABCO作为碱以及2 mol% Ru(bpy)3Cl2溶于乙腈中，在36 W的光照下发生反应为最佳条件，产物具有良好的产率（61%～71%）。该反应具有良好的官能团耐受性，可以耐受甲基、戊基以及苯基取代。 6 其他催化合成方法 2017年，Zhu课题组[42]研究合成了一种天然生物碱，其中关键步骤为3-吲哚酮衍生物与丁二烯衍生物发生的Diels-Alder反应，得到了具有良好产率（72%）的2,3′-环己烯螺环氧化吲哚类化合物。通过实验得出Diels-Alder反应也可以很好的应用在螺环氧化吲哚化合物的构建中。 7 结语
引用本文：朱宝磊，韦秋香，黄静玲，等.C（2）位螺环氧化吲哚化合物合成研究进展[J]. 化学试剂, 2020, 42(9): 1019-1026.
