氮杂[4,5-b]吲哚和苯并[f][1,5]二氮杂辛-2,8(1H,3H)二酮的合成：对宫颈癌和脑癌具有潜在的抗癌活性

《Organic Chemistry Frontiers》：Synthesis of azepino[4,5-b]indoles and benzo[f][1,5]diazecine-2,8(1H,3H)diones: promising anti-cancer activity toward cervical and brain cancer

四氢哌嗪[4,5-b]吲哚的立体选择合成及衍生物抗癌活性研究。通过勒沙特列尔催化的S2型环开反应构建核心结构，结合室温金催化外向式羟基芳环化环合，实现四氢苯并[1,5]二嗪二酮的 cascade氧化串联反应。体外实验显示目标化合物对宫颈癌细胞HeLa和脑癌细胞U87MG的抑制率显著优于顺式铂和替莫唑胺，具有临床转化潜力。

　　

当前的手稿内容包括：(i) 开发了一种用于区域选择性和立体选择性合成azepino[4,5-b]indoles的可靠方法，该方法具有广泛的底物适用范围；(ii) 通过一系列在[4,5-b]indole衍生物上的氧化反应级联，首次成功合成了tetrahydrobenzo[f][1,5]diazecine-2,8(1H,3H)diones；(iii) 对这些diazecine化合物进行了抗癌症活性测试，发现它们对HeLa和U87MG细胞系具有显著的抑制作用。该合成方法首先利用路易斯酸催化的S_N2型环开环反应，使活化的叠氮环从C-3位与吲哚反应；随后在同一反应体系中，在回流条件下通过碱介导的丙炔化反应进行进一步转化；最后在室温下通过[Au]催化的7-endo-dig氢芳基化环化反应完成目标产物的生成。所开发策略的实用性还通过多种重要的化学转化得到了验证，例如重排、异构化、氧化和还原反应。外环结构的azepino[4,5-b]indole化合物6与mCPBA反应后，通过一系列级联反应（包括Prilezhaev环氧化、Meinwald重排、Baeyer–Villiger氧化和Witkop氧化，以及随后的水解反应（PMBWH）），首次成功合成了3-羟基-4,5,6,7-tetrahydrobenzo[f][1,5]diazecine-2,8(1H,3H)dione 11，这是一种高阶的杂环化合物。我们对合成的十元化合物11进行的生物评估显示，其细胞毒性优于已上市的宫颈癌和脑癌治疗药物顺铂和替莫唑胺。该方法的重要性还体现在六氢azepino[4,5-b]indoles以及抗癌药物tetrahydrobenzo[f][1,5]diazecine的大规模合成上。产物的形成机制得到了合理解释，并通过计算化学（DFT）研究得到了验证。所有这些结果都记录在手稿中。