【摘 要】
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氧杂环是一类十分重要的有机结构单元,它广泛存在于天然产物和药物分子中,在生物医学领域具有重要的研究价值。鉴于此,如何高效构建氧杂环化合物引起合成化学家们越来越多的关注。目前发展此类五元、六元氧杂环骨架的合成方法主要集中于（3+2）和（4+2）环加成中,且大多需要过渡金属或者路易斯酸参与催化,反应条件苛刻。现有关于（4+1）和（5+1）环加成的方法研究较少,而含有活性亚甲基的化合物作为反应底物的研究
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氧杂环是一类十分重要的有机结构单元,它广泛存在于天然产物和药物分子中,在生物医学领域具有重要的研究价值。鉴于此,如何高效构建氧杂环化合物引起合成化学家们越来越多的关注。目前发展此类五元、六元氧杂环骨架的合成方法主要集中于（3+2）和（4+2）环加成中,且大多需要过渡金属或者路易斯酸参与催化,反应条件苛刻。现有关于（4+1）和（5+1）环加成的方法研究较少,而含有活性亚甲基的化合物作为反应底物的研究更少,因此发展一类通用的（n+1）（n=4,5）环化策略,特别是催化不对称环化策略构建五元和六元手性氧杂环化合物将具有重要的研究价值。本论文围绕氧杂环化合物的合成方法,以及在此研究基础之上发展的手性吲哚螺环化合物的合成方法,开展了以下三部分的研究:第一部分:我们设计合成一系列含有特殊的双功能的亲电性碳和亲电性氧的过氧化合物作为双亲电试剂,在温和的碱性条件下,使其与不同结构的亲核试剂发生（4+1）环化反应,通过极性反转的方式构建关键的C-O键,一步高效合成一系列结构多样的2,2-二取代的四氢呋喃化合物。不仅如此,向亲核底物中引入手性辅基,可以较高的非对映选择性得到手性四氢呋喃环化合物,证实了该不对称合成策略的可行性,为后续进一步探索合成手性氧杂环化合物的方法奠定了基础。最后,该方法可以实现药物泊沙康唑核心骨架的克级规模合成,具有一定的实用价值。第二部分:催化不对称环化反应可实现手性氧杂环的一步高效构建,基于第一部分工作的研究基础,可通过不对称相转移催化反应条件构建手性氧杂环化合物。因此,我们以过氧化合物为双亲电试剂,吲哚酮为亲核试剂,金鸡纳碱为相转移催化剂,在温和的反应条件下发生（n+1）（n=4,5）环化反应,构建高对映选择性的吲哚螺四氢呋喃、四氢吡喃环衍生物,该方法反应条件温和,适用范围广泛,可高效合成五元、六元氧杂环。之后开展理论计算对反应的过渡态进行研究,初步阐明影响反应高对映选择性的一些关键因素。该方法为具有重要药物应用价值的氧杂环化合物的高效合成提供了新的途径。第三部分:基于第二部分不对称相转移催化反应的研究,我们设计合成了一类二卤素化合物为双亲电试剂,并且以吲哚酮为亲核试剂,在相同的相转移条件下对反应进行初步探索,成功发展了以二卤素化合物和吲哚酮为底物,在相转移条件下发生（n+1）（n=4,5）不对称催化环化反应的方法,该策略涉及两个连续的烷基化反应,可以良好的收率与对映选择性首次实现手性吲哚螺环戊烷和环己烷化合物的合成,也可通过两步反应实现ubrogepant药物核心骨架的克级规模合成,具有操作简单,通用性高,实用价值高等优点。综上所述,本论文主要介绍了（n+1）（n=4,5）环化反应构建氧杂环的方法,并且在不对称相转移条件下,实现了手性氧杂环和吲哚螺环化合物的合成,该策略也可应用于药物核心骨架的合成,具有良好的实用价值。
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