2-苯基-吲哚-3酮的合成及其反应研究文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

大自然能够在自然状态下生成结构非常复杂的化合物，这一直吸引着科学家们对这种神秘作用的研究，从而以具有良好生物活性的天然产物为先导物开发新的药物品种。然而，很多天然产物结构都较复杂，缺乏高效的有机合成方法进行构筑，这在一定程度上限制了新药研发的速度。因此，寻求新型、高效的构筑复杂分子骨架的方法就显得尤为重要。有机催化的串联反应是有效的构筑方法之一。值得关注的是近年来性质独特的N-杂环卡宾催化剂在这些领域引起了化学家们广泛的研究兴趣，这一切主要归功于Arduengo^[1]等在1991年首次成功分离得到了第一个稳定的N-杂环卡宾咪唑-2-碳烯。这推动了N-杂环卡宾化学的飞速发展。尽管N-杂环卡宾作为配体在金属有机化学中已经被广泛研究，然而，对N-杂环卡宾作为反应底物和有机小分子催化剂的研究还有待进一步深入。因此，近年来，利用氮杂卡宾催化有机串联反应已逐渐成为研究的新热点之一。而N-杂环卡宾独特的催化功能也为人们寻找新的性能良好的催化剂开辟了崭新视野，这推动了N-杂环卡宾化学的飞速发展^[2-4]。

自从首次报道稳定存在的亲核卡宾以来，氮杂卡宾（N-heterocyclic carbene，NHC）在有机合成中的应用越来越广泛。除了作为很好的金属配体，^[5]氮杂卡宾还可以作为有机催化剂（organocatalyst）催化多种有机反应，^[6-10]如苯偶姻缩合和Stetter反应（Scheme 1），并被成功地应用于天然产物分子骨架的构建（如Scheme 2）。^[11]氮杂卡宾催化的有机反应，特别是极性反转的串联反应已经逐渐成为当今有机催化研究的新热点，这类反应一般具有原子经济性和环境友好性，符合现代有机化学的发展趋势。

本课题将在前期工作的基础上，研究氮杂卡宾催化的2-苯基-吲哚-3酮与烯醛的反应。

本次课题将分为四个部分：准备工作、反应条件优化、底物的拓展、数据整理论文的发表。

准备工作是首先是对实验环境、课题背景、课题内容、实验方法等理论基础的了解。之后是对于所需仪器材料试剂的订购，并且对仪器等基本操作的熟悉，熟悉常用试剂的保存方法，熟悉常用的溶剂的基本理化性质，学会选用最佳的溶剂。运用抽滤、萃取、重结晶等基本操作完成实验反应的后处理。在基本实验技能掌握后，进行原料的合成，这是反应条件的研究和拓展底物的研究的基础。在前期工作中经过查阅文献已经选择出最优的原料合成途径，在按照合成路线合成出2-苯基-吲哚-3酮，综合运用各种有机实验知识得到纯品原料。前期工作中稳定的氮杂卡宾催化剂已经合成出来，我们将在一系列氮杂卡宾中筛选出适合我们本次研究课题的，准备期间要注意这些易水解或者氧化的卡宾的保存问题，若是氮杂卡宾失效将是人力财力的一大重大损失。因为反应需要无水无氧环境，老师设计一套实验装置，用氮气保护，保证干燥无氧的环境，使反应顺利进行。这些基础工作是后期研究的工作的重要保证，设计路线的合理是实验顺利准确的基础。

在反应条件优化中采用控制变量法对催化剂、碱、溶剂、温度等实验条件进行变换，并且进行实验检测，选定最优的实验条件。我们将选用最基本的无取代的原料进行反应条件的研究。通过变化反应条件，根据反应时间和产率确定最优的反应条件。这里将用到TLC对反应进程的监测，硅胶柱分离技术收集产品计算产率。一开始为了看到较为明显的现象氮杂卡宾和碱的量都比较大，在选定了最佳条件之后我们缩小催化剂的量也就是说氮杂卡宾和碱的量相对的减少，选定一个最低的催化剂用量。

然后再进行底物拓展，分析出各种取代对反应的影响。之前合成出的2-苯基-吲哚-3酮原料和烯醛依次有序在最优条件下进行反应，计算出产率。并且用质谱、红外、等确定产品结构，并且测出产品熔点。最后对研究数据进行分析整理。

最后对整个实验项目进行分析整理，写成论文，完成此次项目。

^[12]此次实验的意义在于我们可以根据之前查阅的文献得出能够生成合成isatisineA的基本骨架，而isatisine A是目前正在研究的一种从板蓝根叶子中提取分离得到的能够抗HIV病毒的吲哚类生物碱。