铁(III)催化2-芳基吲哚与邻苯二胺的环开级联反应构建2-氨基芳基喹喔啉的创新方法

研究人员针对喹喔啉衍生物高效合成难题，开发了铁(III)催化下2-取代吲哚与1,2-二氨基芳烃的环开级联反应体系，利用叔丁基亚硝酸酯(TBN)为氧化剂，通过选择性C-N键断裂实现吲哚C3位形式极性反转，以中等至优异收率获得2-氨基芳基喹喔啉类化合物，为药物分子设计提供了新策略。

　　

在有机合成化学领域，喹喔啉骨架因其独特的生物活性和光电特性成为药物研发的重要靶点。然而传统合成方法往往面临步骤繁琐、底物局限性大等挑战，特别是如何高效实现吲哚骨架的定向转化一直是个难题。针对这一现状，桂林医学院药物发现与优化广西重点实验室的研究团队在《The Journal of Organic Chemistry》发表了创新性研究成果。

该研究建立了铁(III)催化下2-芳基吲哚与1,2-二氨基芳烃的环开级联反应新体系。研究人员采用叔丁基亚硝酸酯(TBN)作为氧化剂，通过关键的五步串联反应——包括TBN介导的亚硝化、互变异构、铁(III)催化缩合、分子内环化和芳构化，成功实现了吲哚N1–C2键的选择性断裂和C3位形式极性反转(umpolung)。技术方法上主要运用了多组分一锅法反应、铁催化氧化体系以及核磁共振等结构表征技术。

研究结果显示：在最优条件下，该反应展现出优异的底物普适性，24个实例收率达38%-92%。特别值得注意的是，从对环芳烷出发经三步反应能以38%总收率获得环芳烃衍生物。机理研究表明，TBN首先将吲哚C3位亚硝基化，随后铁(III)催化促进C-N键断裂并引导邻苯二胺的定向环化。

这项工作的突破性在于：首次实现了吲哚骨架通过形式极性反转构建喹喔啉衍生物，突破了传统合成中吲哚C3位亲电性限制；开发了环境友好的铁催化体系；为含对环芳烷等复杂结构的药物分子设计提供了新思路。该方法的广谱底物适应性和良好官能团耐受性，使其在抗肿瘤、抗菌等生物活性分子合成中具有重要应用前景。