【全合成】3,4-稠合三环吲哚构建方法


简介

3,4-融合三环吲哚支架在生物活性天然产物和药物中广泛存在,近期同济大学张扬会教授团队,开发了一个简便地合成3,4-稠合三环吲哚的方法:钯催化羰基化和C-H胺化的级联反应。该方法可以制备多种中型环,而且具有多官能团容忍性。同时,作者还将该方法用于FDA批准的抗癌药物Rucaparib的全合成。
该成果发表在Organic Letters
DOI: 10.1021/acs.orglett.0c01513
从上图可知,很多天然产物或者活性化合物,都含有3,4-稠合三环吲哚结构。因此,开发构建这样分子结构片段的方法,具有重要意义。

条件优化

如上图表1所示,作者以底物1a为模型化合物,与化合物2进行反应条件优化,结果发现,在DMF中使用10 mol%的醋酸钯,可以98%产率(96%分离收率)制备得到目标化合物3a;或者在DMF中使用5 mol%的醋酸钯,加入适量三对甲苯基膦配体,也可高收率地制备化合物3a

底物拓展:芳环及其取代基

更换了不同芳环及取代基,反应都可以顺利进行,但是也可以发现取代基对反应影响很大。

底物拓展:烷基

底物1炔基上取代烷基进行研究,发现芳环直接与炔基相连,大部分都可以高收率制备得到相应的三环吲哚化合物,但是当无取代时,两种优化方法均没有制备得到吲哚化合物(3u),甲基取代时,需要使用膦配体方法,才可以中等收率制备相应的三环吲哚。

底物拓展:底物4链接基团的变化

底物4连接基团为酰胺、胺或者醚时,反应也均取代不错效果。当连接基团为酯基时,只有使用膦配体方法,以35%收率制备相应的三环吲哚(5h)。

底物拓展:不同大小环

作者将该方法应用于制备不同大小的中型环(7-9元环),结果发现,随着构建环的增大,产率呈下降趋势。可见,该方法在构建6、7元环时,具有较大优势。

Rucaparib 的合成

最后,作者将该方法应用于抗癌药物Rucaparib的全合成,从简单的原料6和3-炔基-1-丁醇7出发,经过Sonogashira偶联制备醇8,随后衍生化为甲磺酸酯,再与对甲氧基苄胺发生亲核取代,得到胺9,再通过草酰氯将羧酸制备10转化为酰氯后与胺9缩合得到关环前体酰胺11,三步总收率约50%。随后,使用作者开发的方法,以87%的产率制备得到三环吲哚12,最后通过脱去氮上的保护基,顺利完成Rucaparib的全合成。

评述

张扬会教授团队,通过钯催化羰基化和C-H胺化的级联反应,开发了一个简便地合成3,4-稠合三环吲哚的方法。并将该方法成功应用与抗癌药物Rucaparib的全合成。

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