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氧化吲哚类化合物广泛存在于天然产物和药物中,如吲哚甲酸、玄参碱、利福平等,具有重要的生物活性,如抗肿瘤、抗炎、抗生、镇痛、抗血栓等作用。由于手性分子在生物体系中的广泛存在和重要意义,因此手性氧化吲哚类化合物的合成研究也备受关注。本文将综述近年来不对称有机催化合成手性氧化吲哚类化合物的研究进展。
一、手性氧化吲哚类化合物的合成方法
1、不对称催化反应合成法
不对称催化合成方法中,通过选择手性催化剂催化反应,可以得到手性产物。不对称催化方法具有反应条件温和、有机催化剂催化效果好、催化剂使用量少等优点,逐渐成为不对称合成的重要手段。
N-氧化吲哚酰胺是手性氧化吲哚类化合物的重要合成前体。常用的不对称有机催化合成N-氧化吲哚酰胺的方法有:莉雅德催化的不对称N-氧化反应,钯催化的不对称C-H氧化反应,金属卡宾催化的不对称C-H氧化反应,找峰反应等。
以不对称莉雅德催化反应合成手性氧化吲哚为例,以(S)-BINOL为催化剂,N-甲基吲哚酰胺、1,2,3,4-四氢喹啉-溴化物为底物,N-氧化反应得到手性氧化吲哚。
2、酶催化合成法
吲哚酮水解酶催化吲哚的氧化使得吲哚被氧化为吲哚-3-醛,而吲哚-3-醛可以通过氧化反应得到氧化吲哚。利用这个过程,可以在生物体系中催化合成氧化吲哚类化合物。
二、不对称有机催化合成手性氧化吲哚类化合物的应用
1、抗肿瘤作用
一类半合成环磷类化合物是抗肿瘤活性极高的化合物,例如环磷胺、环磷酰胺等,与氧化吲哚类化合物反应后可以得到含氮杂环化合物,这些化合物具有极高的抗肿瘤活性。
2、抑制血管生成
氧化吲哚类化合物还可以抑制血管生成。若一些恶性肿瘤在血供充足的情况下,肿瘤细胞可以快速增殖生长,血管生成因子可以促进新血管生成,而血管生成中的VEGF-R配体作用于VEGF受体结合后,可以产生信号回路进而促进血管生成和转移到其他体内器官,进而导致疾病严重。氧化吲哚类化合物可以通过抑制这一过程起到治疗作用。
3、抗炎作用
已有的研究表明,氧化吲哚类化合物还具有抗炎作用,可以抑制或降低细胞因子的生成,在某些炎症情况下发挥积极作用。
三、结论
手性氧化吲哚类化合物在生物学、药学、化学等领域中具有非常广泛的应用,不对称有机催化是合成手性氧化吲哚类化合物的重要手段,其可控性强、催化条件温和等优势,为合成手性氧化吲哚类化合物提供了有力的支持。通过实践和研究,必将有更加广泛的应用前景。