手性螺环吲哚酮是一种常见的构成天然产物或药物的分子骨架,因此大多数的手性螺环吲哚酮化合物具有很高的生物活性,也是不对称合成的研究热点。由于此类化合物的分子骨架在药物制剂中有很好的应用价值,以简单高效的方法构建手性螺环吲哚酮类化合物一直是科学家努力的方向。其中,由于3-羟基吲哚酮活泼的亲核能力,以该化合物为底物通过不对称串联反应合成螺环吲哚酮成为一条重要的合成路线。本文主要从以下两个方面研究3-羟基吲哚酮在合成螺环吲哚酮化合物中的应用和反应活性。首先研究了3-羟基吲哚酮和α,β-不饱和丁二酰亚胺之间的Michael加成/环化串联反应。最初通过筛选一些Michael受体,得到与3-羟基吲哚酮反应效果最佳的不饱和酰胺,以此为模板反应。然后对催化剂种类、溶剂、温度和催化剂负载量等条件进行筛选,确定了反应的最佳条件:以二氯甲烷为溶剂,加入10 mol%方酰胺的催化剂在–10 ~oC下反应48小时。随后对反应普适性进行研究,绝大多数反应以很高的产率和优秀的立体选择性(高达89%产率,>95:5dr,99%ee)获得了相应产物。通过X射线单晶衍射的分析,确定了产物的构型为(2S,3R)。根据反应结果和已发表的相关文献的调研,提出了可能的反应机理。为进一步探讨反应机理,我们做了两个控制实验为提出的机理提供佐证。其次,研究3-羟基吲哚酮与苄叉丙二腈的Michael加成/环化串联反应,合成螺环吲哚酮衍生物。通过筛选一系列反应条件,确定最佳的反应条件为:在–10 ~oC下使用5 mol%的方酰胺催化剂在二氯甲烷中反应效果最佳。尽管该反应有极好的产率(高达99%),但反应的立体选择性不太理想。