近年来,基于过渡金属催化直接C-H键活化反应已发展为有效构筑C-C以及C-杂原子键的重要工具,在生物医药材料、药物化学以及天然产物的合成中发挥着重要作用。随着研究的不断深入,越来越多金属催化体系和导向基被开发出来,极大地丰富了 C-H键活化反应的研究领域。据统计,药用化合物中约70%为杂环化合物,其中超过10000种的吲哚和引哚啉衍生物具有生物活性。在吲哚和吲哚啉化合物中,有超过200种物质已被确定为药物或处于临床试验阶段。因此,开发吲哚和吲哚啉化合物的合成与修饰新方法对生物医药领域的发展具有重要意义。鉴于吲哚和吲哚啉化合物广谱的生理与药理活性,在我们课题组前期研究基础上,本论文围绕基于导向基策略的过渡金属催化吲哚啉化合物的C-H键活化开展研究,通过开发合适的催化体系和导向基,选择合适的反应试剂,实现吲哚啉化合物的直接C7-官能团化反应,具体研究内容如下:1)我们发展了一种以吲哚啉和亚硝基苯为原料,[Cp*Rh(MeCN)3][SbF6]2作为催化剂,在嘧啶导向基的作用下,实现了吲哚啉C7-H键官能团化,最终得到一系列二芳胺类衍生物。与以往C-N键构筑相比,该方法以易得的亚硝基苯作为氮源,条件温和,提供了一种便捷、低成本、环保的C-N键构筑途径(图1)。图1以亚硝基苯为氮源合成7-氨基吲哚啉化合物2)我们发展了 一种以剛哚啉和二苯乙炔为原料,[RhCp*Cl2]2为催化剂,嘧啶定作为导向基,成功实现吲哚啉C6-H/C7-H键活化。该反应官能团耐受性好,底物适用范围广,对于对称以及非对称炔类均具有较高的区域选择性(图2)。图2内炔化合物参与的吲哚啉C6-H/C7-H氧化环化反应。