通过使用高反应性卡宾试剂和铜-银催化剂体系，研究人员成功开发出可选择性修饰吲哚环C5位点的烷基化技术。作为生物活性化合物的核心结构，吲哚环的化学修饰技术突破将显著提升药物分子的合成效率。
吲哚由含氮的五元环与苯环稠合而成，是多种生物活性物质的核心骨架。自2015年以来，美国FDA已批准14种含吲哚结构的药物用于治疗偏头痛、感染和高血压等疾病。虽然化学家已开发多种修饰方法，但因C5位点反应活性较低，其选择性修饰始终是领域难题。
千叶大学团队在《化学科学》发表的研究显示，使用相对廉价的铜基催化剂体系，成功实现吲哚C5位点的烷基化反应。该方法在模型化合物测试中产率最高达91%，相较于传统铑基催化剂体系具有显著成本优势。研究团队通过量子化学计算揭示反应机制：卡宾试剂先在C4位形成三元环中间体，再通过铜催化剂介导的重排反应转移至C5位。
该技术展现出广泛的底物适用性，当3位引入苯甲酰基时，反应产率提升至91%。测试表明，该方法适用于甲氧基苄基、烯丙基和苯基取代的吲哚类化合物，为结构多样化的药物分子合成开辟新路径。研究通讯作者原田真吾副教授指出："这种方法生成的化合物具有天然吲哚生物碱和药物分子的特征结构，对生物活性化合物的制备具有重要价值。"
目前该团队正探索其他金属-卡宾反应，旨在开发更高效的选择性合成策略。虽然该技术短期内不会引发药物研发革命，但其成本效益和稳定性优势预计将在未来几年内对特定疾病治疗药物的开发产生持续影响。
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