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单萜吲哚生物碱一直是天然产物全合成领域的热点目标分子,它们因独特的骨架结构和良好的生物活性受到人们的广泛关注,代表性的单萜吲哚生物碱包括士的宁类生物碱minifiensine,阿古米类生物碱aspidophylline A,vincorine和strictamine等。这些生物碱根据其关键骨架的结构,可分为几个大类。我们特别关注具有两类关键结构的分子:(1)4a,9a-并环四氢咔唑结构,由一个四氢咔唑结构单元和一个五元杂环并联而成,以minifiensine,aspidophylline A,vincorine为代表;(2)桥环四氢咔唑结构,由一个四氢咔唑结构单元和一个六元氮杂环组成,以strictamine为代表。这两类关键骨架在合成上均具有一定的挑战性。目前文献中关于这两类吲哚生物碱的全合成工作已有报道,但能够实现高效、高对映选择性合成的策略却非常有限。其中,在我们开展研究工作以前,生物碱minfiensine的不对称合成路线只有两例报道,strictamine的不对称合成路线也仅有两例报道。在本论文的工作中,我们设计了两种以钯催化的烯丙基烷基化反应为关键步骤的不对称合成策略来实现这两种关键骨架的构建。其一是钯催化的不对称烯丙基烷基化/亚胺环化串联反应,用于实现第一类关键骨架的不对称构建;其二是手性磷酸催化的不对称Pictet–Spengler反应/钯催化的烯丙基烷基化反应,用于实现第二类关键骨架的不对称构建。利用这两个新的合成策略,我们分别实现了minfiensine的高效不对称全合成以及strictamine的形式全合成。对于第一类关键骨架的代表分子minfiensine,我们以2-甲基色胺为起始物,总共经过15步(11次柱分离),以21%的总产率完成了其不对称全合成。其中运用了三次金属参与的碳—碳键形成反应构建了minfiensine的主要骨架:(1)以铟参与的交叉偶联反应完成了环化前体的合成;(2)以钯催化的不对称烯丙基烷基化/亚胺环化串联反应实现了关键骨架的构建;(3)以钯催化的分子内Heck环化反应完成了第五个环系的构建。对于第二类关键骨架的代表性分子strictamine,我们以色胺为起始物,仅用6步就完成了其形式全合成。其中的关键反应为:(1)以手性磷酸催化的Pictet–Spengler反应实现了环化前体的构建;(2)以钯催化的烯丙基烷基化反应实现了strictamine关键骨架的构建。我们的研究不仅实现了钯催化的吲哚参与的分子内烯丙基烷基化反应的两类新反应模式,同时以该反应作为核心步骤实现了两类单萜吲哚生物碱的高效全合成,进一步说明了该反应在天然产物全合成中的重要作用。