吲哚,一种广泛存在于自然界的杂环结构,对人类的生活有着极其重要的作用。而吲哚生物碱是一类从天然产物中分离出来的含有吲哚或其衍生结构的化合物,它们在传统药物中有着广泛的应用。Fischer吲哚合成法是一种高效实用的吲哚合成方法,在吲哚合成中有着举足轻重的地位。利用Fischer吲哚合成法来合成吲哚生物碱一直以来都是有机合成化学家研究的一个重点。近半个世纪,尽管许多结构复杂的吲哚生物碱的合成被攻克,然而Fischer吲哚合成法在其中的应用却并不广泛。造成这种现象的一个很重要的原因是传统Fischer吲哚合成法以非对称的酮作为底物时存在的区域选择性问题。由于非对称的酮在Fischer吲哚合成中形成两个不同的烯肼区域异构体,所以该反应经常会得到两个不同的吲哚产物,从而影响了该反应的应用。Fischer吲哚合成的区域选择性结果经常受到催化剂酸性、芳肼取代基的电子效应、酮的位阻效应等多个因素影响。对于一个具体的反应,Fischer吲哚合成的区域选择性结果往往不可预测,因而很多合成化学家在合成某些吲哚生物碱时被迫放弃Fischer吲哚合成法而选择更加繁琐的路线。针对于这个影响Fischer吲哚合成法应用的区域选择性问题,我们提出通过C-N偶联反应来直接形成双键固定的烯肼中间体的策略,并在此基础上实现了区域选择性的Fischer吲哚合成。在该策略中,我们利用Ullmann偶联反应对乙酰芳肼与卤代烯烃进行偶联,分离得到烯肼中间体并实现了一锅法的Fischer吲哚合成。通过此方法,我们成功完成了含五环、六环、七环和八环的多环吲哚以及苯环上带有各种取代基(氢、氟、氯、溴、甲基和甲氧基)并携带不同官能团(酯基、羟基、氨基)吲哚的高效选择性合成。这为解决Fischer吲哚合成的区域选择性问题提供了新的方法,极大程度的拓展了Fischer吲哚合成法在合成中的应用。该方法对伯胺以及仲胺等官能团的良好耐受力使我们成功实现了对Fischer吲哚化过程中亚胺中间体的捕获,从而将该方法拓展到了具有复杂环系骨架吲哚生物碱的全合成中。我们通过一步反应,不需要任何后期修饰,就完成了吲哚生物碱Esermethole和Desoxyeseroline的全合成工作。在对马钱子生物碱Minfiensine的研究中,我们在对该天然产物的四环核心骨架一步构建的基础上,实现了对它的高效全合成工作。在此过程中,我们发现环已烷上的取代基可以完全控制Minfiensine核心骨架上手性中心的形成,这意味着我们可以实现一个底物控制的不对称Fischer吲哚合成,为接下来的不对称全合成提供了理论支持。对Minfiensine全合成的成功突显了这一反应在复杂吲哚生物碱全合成中巨大的应用潜力,其他一些具有类似核心结构的天然产物,如Vincorine, AspidophyllineA,都有可能使用我们发展的这一方法进行合成。我们深信这一方法提供的新思路和新合成策略将极大的推动吲哚生物碱全合成的发展。