合成四氢-1H-异噁唑[3，4-b]吲哚衍生物的方法研究

论文摘要

杂环化合物不仅频繁出现在天然的结构中,它们在有机化学领域中占有十分重要的地位,同时在药物设计中也扮演了不容忽视的角色。六氢吡咯[2,3-b]吲哚骨架在数量庞大的生物碱结构中是一个重要的结构单元,并且呈现了广泛的生物活性,例如抗乙酰胆碱酶、松弛肌肉、杀虫以及治疗阿尔海默症等。因此,此类杂环化合物的化学性质以及有机合成引起了广泛的关注。但是作为六氢吡咯[2,3-b]吲哚的结构类似物,四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚衍生物却鲜有报道。异噁唑并吲哚类化合物在结构中同时含有吲哚环和异噁唑环,这三元杂环的结构很少见,经过仔细的文献调研工作,我们发现到目前为止还没有关于四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚衍生物的文献报道。但是此类化合物可能具有潜在的生物活性和医疗用途,另外这种三元杂环化合物也可以用于筛选先导药物的骨架结构,因此,本论文开发了一种合成异噁唑并吲哚类化合物的有效方法。基于对合成六氢吡咯[2,3-b]吲哚结构的研究,我们发现色胺和色氨酸的衍生物可以通过亲核反应合成吡咯并吲哚类化合物。因此,我们想要用O-（（1H-吲哚-3-基）甲基）羟胺衍生物的环合反应构建四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚骨架。NBS作为有效的亲电试剂广泛地应用在有机合成中,在本论文中,我们以多种O-（（1H-吲哚-3-基）甲基）羟胺衍生物作为起始原料,不同的卤化剂为环合试剂,合成了一系列的四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚衍生物。这是合成此类化合物的首次报道,它们的结构得到了核磁波谱以及单晶衍射的表征。最后,研究了异噁唑并吲哚结构在碱性以及还原性条件下的反应,以便使这些化合物在有机合成中的应用得到推广。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 逆向合成法
• 1.3 色胺及色氨酸衍生物的合成路线
• 1.3.1 色胺及色氨酸的互变异构化
• 1.3.2 亲电或氧化反应合成目标产物
• 1.3.2.1 N-卤基琥珀酰亚胺（NXS）途径
• 1.3.2.2 N-（苯硒）酞酰亚胺（N-PSP）途径
• 1.3.2.3 金属催化得到3a 烷基取代的途径
• 1.3.2.4 二甲基二环氧乙烷（DMDO）途径
• 1.3.2.5 亲电和氧化反应的机理
• 1.3.2.6 分子间环丙烷化合成目标产物
• 1.4 还原环合生成目标产物
• 1.5 通过内酯生成目标产物
• 1.6 通过合成吲哚环生成目标产物
• 1.7 分子内Pauson-Khand 反应合成目标化合物
• 1.8 分子间反应合成目标产物
• 第二章 合成路线设计
• 2.1 引言
• 2.2 合成异噁唑并吲哚类化合物的背景
• 2.3 异噁唑并吲哚类化合物结构的合成
• 2.3.1 氧取代吲哚羟胺衍生物的合成
• 2.3.2 烷基胺和酰胺化合物的合成
• 2.3.3 环化反应
• 2.4 异噁唑并吲哚类化合物结构的应用研究
• 第三章 实验药品和仪器
• 3.1 药品来源及规格
• 3.2 实验仪器
• 第四章 原料的制备
• 4.1 引言
• 4.2 不同保护吲哚醛的制备
• 4.3 不同保护的叔丁氧甲酰基3-（（1,3-邻苯二甲酰亚氨基-2-羟基）亚甲基）-1H-吲哚的合成
• 4.4 吲哚类氨基甲酸酯的合成
• 4.5 吲哚烷基胺衍生物的生成
• 第五章 四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚环的合成
• 5.1 [（1-叔丁氧羰基-1H-吲哚-3-基）甲氧基]氨基甲酸甲酯的环合及条件优化
• 5.1.1 酸性条件中的反应
• 5.1.2 NBS 引导的环合反应
• 5.1.3 卤代试剂的筛选
• 5.1.4 NBS 当量、温度以及溶剂的筛选
• 5.1.5 环合反应的最佳反应条件
• 5.2 各种3a-溴代四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚衍生物的合成
• 5.2.1 实验操作
• 5.2.2 实验结果及结构分析
• 5.2.3 实验结果分析和讨论
• 5.2.4 实验中遇到的问题
• 5.3 合成异噁唑并吲哚衍生物方法的进一步研究
• 5.3.1 [2-（1-叔丁氧羰基-1H-吲哚-3-基）乙氧基]氨基甲酸甲酯与 NBS的反应研究
• 5.3.2 噻吩和呋喃衍生物与 NBS 的反应研究
• 5.4 四氢-1H-异噁唑[3,4-b]吲哚衍生物的结构研究
• 第六章 论文结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 附录 部分代表性化合物的1H-NMR谱图
• 致谢