一种基于铜催化剂的经济型吲哚合成技术突破,将加速药物研发进程。
吲哚结构作为许多生物活性化合物的核心骨架,其特定位置的化学修饰长期存在技术瓶颈。千叶大学研究团队开发的铜催化体系,首次实现了对吲哚环C5位点的高选择性烷基化修饰,产率最高可达91%。这项发表于《化学科学》的研究(2025年7月15日在线刊发),标志着药物合成领域的重要进展。
"我们开发的铜催化C5-H键直接官能化反应,能高效构建天然产物和药物中常见的结构特征。"研究负责人原田真吾副教授表示。该团队包括药学研究科的伊曾智弘、柳川舞等学者,他们通过量子化学计算揭示了反应的复杂机理:卡宾首先在C4位形成高张力三元环,再经铜催化重排迁移至C5位,催化剂在此过程中起到稳定中间体和降低能垒的关键作用。
实验显示该方法具有广泛适用性:
- 当3位烯酮基团替换为苯甲酰基时,产率提升至91%
- 适用于甲氧苄基、烯丙基等不同取代基的吲哚衍生物
- 通过溶剂优化使产率从18%逐步提升至77%
这项技术突破源于对反应机理的深度解析。研究团队早前开发的铑基卡宾体系已实现C4位修饰,此次通过调整铜银盐(Cu(OAc)₂·H₂O和AgSbF₆)配比等反应条件,成功实现了位点选择性的反转。量子化学计算证实了三元环中间体的形成过程。
目前研究团队正在探索其他金属-卡宾反应体系,以期开发更高效的吲哚修饰策略。该技术有望加速治疗特定疾病的新型药物开发,包括偏头痛、高血压等14类已获批的吲哚类上市药物相关领域。研究通讯作者指出:"这项技术虽然不会立即引发革命性突破,但将为药物研发带来持续性的渐进式发展。"
【全文结束】