金属迁移策略在多环杂环化合物合成中的应用文献综述

一、课题背景

1.1 多环杂环化合物

多环杂环化合物包括吲哚，喹啉，异喹啉，嘌啉，苯并呋喃等，此类化合物的衍生物具有很强的生理、药理功能，如抗疟疾，治疗肝病，肺病等；近年来，在治疗心血管病，抗癌等药物的开发方面，此类化合物具有极高的潜力。除了极强的生理、药理功能，此类化合物衍生物在工业上也有广泛的应用：吲哚-3-甲醛类型的衍生物具有很强的防污作用；喹啉衍生物具有很强的杀虫、除草作用，也可以用来作为优良配体；正因为这类化合物具有相当多的用途，在有机合成中，如何构建此类结构一直是研究的重点。

1.2 多环杂环化合物的合成方法及研究进展

传统的构建多环杂环的方法主要是Fisher吲哚合成法（苯腙衍生物和醛酮反应重排得到吲哚衍生物），Combes合成法（芳胺与1，3-二羰基化合物反应后在硫酸催化下形成喹啉环），Traube合成法^［1］等；这些方法虽然有较高的产率，但是产物单一，难以满足合成的需要。

近年来，基于过渡金属催化和多组分反应的合成方法不断被开发出来：比较新的有：在乙腈溶剂中光催化三氮唑重排生成吲哚化合物，一大类通过构建氧化体系（如氧化剂，有机物 氧气，金属催化氧化）氧化苯胺衍生物和不饱和化合物的方法^[2]，这些方法极大地提高了产率，一定程度上满足了合成需要。但是仍然存在着诸如原子利用率不够高，产物单一的问题。

为了解决这些问题，近年来，有机化学家聚焦过渡金属配合物催化合成多环杂环衍生物的反应的研究，并取得了很多可喜的成果，但仍然存在着一系列的问题，阻碍着此类方法的继续发展。

1.3 金属迁移策略

金属迁移是指过渡金属有机化合物中，金属原子在分子内迁移的现象；近年来，由于各种药物分子，功能分子合成的需要，金属迁移策略在有机合成中的应用逐渐广泛：在生物碱的合成中，利用铂，钯等过渡金属有机化合物来构建吲哚环，喹啉环已经有了应用案例；利用有机过渡金属化合物进行C-H键活化反应在合成手性药物的应用中已经有了大量成功案例；利用有机过渡金属化合物催化分子内/分子间偶联已经得到广泛应用，可以轻易合成传统方法无法合成的化合物。利用金属迁移的策略的方法具有产率高，选择性好，应用范围广，原子经济性高的特点，这类方法不仅对有机合成产生了积极的作用，而且在可以预知的未来，这一策略将极大推动有机化学的发展。

1. 要解决的问题
2. 发展一类产率较高，原子利用率高，条件温和的均相催化的多环化合物合成反应。
3. 利用发展的合成方法，构建各类吲哚，喹啉及其他多环杂环结构，并提高原料的原子利用率。
4. 对目标化合物的衍生化进行探索，尝试将所得的方法应用在药物合成上。
5. 可行性分析

目前已经有较多文献报导了利用金属迁移策略进行偶联来构建多环杂环结构的范例，比较新颖的有以下几个研究：