引言
吲哚（也称为苯并吡咯）是一种芳香杂环化合物，被广泛认为是合成多种药物分子的理想骨架[[1], [2], [3], [4]]。它已成为开发有效治疗靶点的可靠基础[[5], [6], [7], [8], [9]]。此外，将吲哚核心引入药物化合物中，使其成为一种具有广泛生物活性的多功能杂环结构[[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]]。在动植物界中发现的多种吲哚衍生物中，色胺因其重要性而受到关注。色胺是一种生物前体，存在于许多天然生物碱中，并常被用作合成生物活性高且具有药理意义的化合物的骨架。特别是色胺衍生物显示出显著的生物活性，包括抗抑郁、抗氧化、血清素能致幻、血管收缩和神经递质作用（图1）[[17], [18], [19], [20], [21], [22]]。
因此，有机化学家们对直接从易获取的起始材料合成色胺衍生物表现出极大的兴趣，其中吲哚是一个优选的选择[[23], [24]]。在这方面，Piersanti等人报道了使用硅烷催化的吲哚与N-保护的氨基乙醛的一锅法烷基化反应（方案1A）[25]。随后，同一研究小组报道了通过乙醇胺对吲哚进行选择性C-3位烷基化来直接合成色胺衍生物（方案1B）[26]。然而，在吲哚的C-3位置引入氨基烷基团具有挑战性，因为缺乏具有自由氨基的非毒性、稳定的亲电试剂，并且需要苛刻、对环境不友好的反应条件。传统上，色胺的合成是一个多步骤过程，首先使用硝基烯烃或吖啶作为亲电试剂，在路易斯酸、金属催化剂和/或有机催化剂的帮助下进行C-3位烷基化[[27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36]]，然后还原硝基。Zhuang等人报道了使用双磺酰胺作为手性催化剂，对吲哚进行不对称Friedel-Crafts加成到硝基烯烃化合物上，以高产率和高达64%的对映选择性合成所需的Friedel-Crafts产物（方案1C）。进一步地，合成的Friedel-Crafts产物被还原为胺类，然后转化为四氢-β-卡宾（方案1C）[37]。随后，Yokoyama等人报道了一种由硝基取代的咪唑啉-胺酚-Cu复合物催化的不对称Friedel-Crafts反应，使得N-杂环化合物与硝基烯烃的反应能够以良好的产率和高达92%的对映选择性进行。通过使用Ni-硼化物将产物还原为胺类，证明了其合成实用性（方案1D）[38]。根据文献，直接和传统的色胺衍生物合成方法存在几个固有的局限性。这些方法通常需要苛刻的酸性条件、昂贵的金属催化剂、相对不常见的起始材料以及较高的反应温度，导致危险废物的产生，从而降低了环境的可持续性。
近年来，生物催化技术取得了显著进展，成为传统化学合成的一种可持续、环保的替代方案。这些进展利用了生物催化剂（特别是酶）的精确性和有效性，推动了对生物显著性分子的合成，提高了化学选择性、区域选择性和立体选择性[[39], [40], [41]]。通过减少对强烈化学物质的需求、最小化废物产生并在较温和的反应条件下操作，生物催化技术成为合成药物、农用化学品和其他高价值化合物的更绿色、更高效的方法[[42], [43], [44], [45], [46]]。脂肪酶作为一种水解酶类成员，被广泛用于催化天然和非天然的有机反应。它已在各种转化过程中得到有效应用，包括Michael加成、Mannich反应、Aldol缩合、Ugi反应和Knoevenagel缩合[47]。Tan及其同事报道了使用脂肪酶作为催化剂，在酮或醛与活性氢化合物之间进行Knoevenagel缩合反应，反应特异性发生在酶的催化位点[48]。此外，Li及其同事展示了在水环境中使用牛胰脂肪酶催化芳香醛与环状酮之间的交叉Aldol反应，取得了高达94%的Aldol产物产率和99%的对映选择性[49]。Domingues及其同事报道了使用猪胰脂肪酶（II型，LPP）催化的Thio-Michael加成反应，涉及肉桂醛和硫酚[50]。我们还开发了多种由脂肪酶催化的非天然有机转化[51], [52], [53], [54], [55], [56]]。
另一方面，化学酶法在有机合成中变得非常吸引人，因为它能够结合化学和酶催化的优点[[57], [58], [59], [60], [61]]。这种方法结合了化学催化剂的效率和适应性以及酶的区域选择性和立体选择性。通过利用这些优势，化学酶法能够精确合成分子，实现优异的功能化，同时显著减少副反应。该方案提高了反应效率和选择性，扩展了反应范围，使化学酶法成为开发先进材料、药物和生物活性化合物的强大工具。
受到所报道的协议及其相关局限性的启发，特别是对强酸性条件的依赖以及使用昂贵或不可回收的催化剂，我们寻求开发一种更可持续、对环境更友好的Friedel-Crafts烷基化方法。在我们之前的工作中，我们展示了脂肪酶B（CALB）在促进吲哚与α, β-不饱和酮（甲基乙烯酮）的C-3位Friedel-Crafts烷基化中的普适催化活性，提供了一种高效的生物催化途径来合成C-3位烷基化的吲哚[52]。基于这一发现，我们设想将CALB的普适性扩展到不同类别的不饱和化合物，如β-硝基苯乙烯，以进一步探索其催化多样性。与α, β-不饱和酮不同，β-硝基苯乙烯是一种多功能的合成中间体，可以容易地转化为生物重要的色胺衍生物。受到CALB能够与结构独特的不饱和化合物形成C键的启发，我们假设了一种化学酶法方法，可以有效地合成这些有价值的化合物。据此，我们开发了一种一锅法连续策略，包括使用脂肪酶催化的吲哚与不饱和硝基化合物的Friedel-Crafts烷基化，随后通过Zn介导的还原反应去除NO2基团，从而高效合成生物重要的色胺衍生物（方案1E）。
