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3-羟基氧化吲哚结构单元广泛存在于天然产物和药物分子中,该类化合物通常具有良好的生理生物活性,具有十分重要的研究和应用价值。同时,它也是合成其他杂环化合物,特别是氧化吲哚类化合物的重要中间体。因此,其合成受到了人们日益密切的关注。虽然多种合成策略,如靛红的亲核加成反应、氧化吲哚功能基化反应等,被用于高效制备3-羟基氧化吲哚,但这些方法多存在诸如价格昂贵、需多步合成、合成及纯化不易登缺点。α-羰基酰胺的分子内环化反应是合成3-羟基氧化吲哚最直接、高效的方法,然而由于其存在较严重化学选择性问题,该反应报道仍非常有限。该反应仍存在如下问题迫待解决:1)反应条件较为苛刻,反应通常需要超当量强酸为催化剂,或使用较高的反应温度;2)反应底物普适性差;3)反应区域选择性差。由此可见,发展高效、高区域选择性、高底物普适性催化体系以高效合成3-羟基氧化吲哚,仍是一项具有挑战性,同时也是非常具有意义的研究工作。本文针对α-羰基酰胺的分子内环化反应做了深入而细致的研究。我们以Fe(OTf)3为催化剂,通过添加醚类溶剂调控金属路易斯酸性,成功实现了在温和条件下α-羰基酰胺的分子内环化反应。该反应具有广泛的底物普适性,对各类α-酮酰胺和α-甲酰基酰胺底物均能以较高的产率生成了3-羟基氧化吲哚。值得注意的是α-酮酰胺和α-甲酰基酰胺分子内环化区域选择性截然不同。机理研究表明:α-羰基酰胺的分子内环化反应为典型傅克烷基化反应;α-酮酰胺和α-甲酰基酰胺截然不同的区域选择性是由于反应过渡态结构变化造成的。进一步研究表明在空气环境中Fe(OTf)3能高效催化α-甲酰基酰胺分子内傅克烷基反应/氧化反应,从而高收率,高区域选择性制备靛红。该方法学的建立对靛红、3-羟基及其他3-取代氧化吲哚类药物的研发具有良好促进作用。