目前,恶性肿瘤的发病率越来越高,治疗恶性肿瘤的药物普遍毒副作用较大,且容易产生耐药性,所以急需寻找新的高效低毒的抗肿瘤药物。螺环氧化吲哚类化合物在自然界中广泛存在,具有多种生物活性,其中就包括抗肿瘤活性。尽管对这类化合物已经研究了较长时间,但由于它在药物化学领域的重大意义,目前仍是药物化学领域研究的热点,还有很大的研究空间。山酮素是一种氧杂蒽酮类化合物,具有抗肿瘤、抗真菌、抗HIV等活性。杂环化合物在新的生理活性化合物的设计和发现中发挥着重要作用,将两个或多个骨架拼接成一个具有潜在生物活性的骨架分子,以此优化原有骨架分子,使其活性增加或毒副作用减少,这是新药设计中的重要方法。本课题主要分为三部分:(1)二氢色酮并双螺[氧化吲哚-苯并呋喃酮]类化合物的合成。最初,研究了色酮-氧化吲哚合成子与叔丁酯基取代的3-烯苯并呋喃酮在奎宁衍生的方酰胺-叔胺C1催化下的反应。令人欣慰的是,设计的分子间/分子内Michael环加成反应确实产生了我们所期望的产物3a,尽管产率只有78%,但e e值能达到99%,dr>20:1,初步结果证明了设计的可行性。为了提高产率,依次进行了催化剂和溶剂等条件的筛选,发现10 mol%的奎宁衍生的硫脲-叔胺催化剂C2将色酮-氧化吲哚合成子完全转化为期望的产物3a,并且对立体化学具有良好的控制(90%yield,99%ee,>20:1 dr)。最终由双功能色酮-氧化吲哚合成子与3-烯苯并呋喃酮不对称合成二氢色酮并双螺[氧化吲哚-苯并呋喃酮]类化合物29个(3a-3y,4a-4d)。该类化合物具有五个连续的手性中心,包括两个螺环季碳中心。该反应的底物范围广,对于各种给电子取代基和吸电子取代基均能顺利发生反应,有很好的产率(70%?93%),非对映选择性高(dr>20:1),对映选择性好(ee:75%?99%)。(2)二氢色酮并双螺[苯并呋喃酮-苯并呋喃酮]类化合物的合成。受色酮-氧化吲哚合成子成功的启发,考虑到二氢色酮并双螺[苯并呋喃酮-苯并呋喃酮]类化合物将是开发新生物分子的重要杂环化合物,随后,我们进一步设计并合成了新颖的双功能色酮-苯并呋喃酮作为4C合成子,在室温下与3-烯苯并呋喃酮反应。试验进展得很顺利,得到了二氢色酮并双螺[苯并呋喃酮-苯并呋喃酮]类化合物5a,产率68%,ee值为96%,dr值为92:8。最终由双功能色酮-苯并呋喃酮合成子与3-烯苯并呋喃酮不对称合成二氢色酮并双螺[苯并呋喃酮-苯并呋喃酮]类化合物11个(5a-5k)。该类化合物同样具有五个连续的手性中心,包括两个螺环季碳中心,有良好的产率(58%-80%)和很好的非对映选择性(dr>20:1),对映选择性也很好(ee:93%?99%)。该反应的底物范围广,对于各种给电子取代基和吸电子取代基均能顺利发生反应。这是双功能色酮-苯并呋喃酮合成子指导有机催化串联反应的第一个例子,在药物化学领域有潜在的作用。(3)对所合成的化合物进行体外抗肿瘤活性评价。采用MTT法,以实体瘤的化疗一线用药顺铂(Cisplatin,CDDP)作为阳性对照,抽取了6个二氢色酮并双螺[氧化吲哚-苯并呋喃酮]类化合物进行体外抗肿瘤活性评价,研究化合物3x、3y、4a?4d对人慢性髓系白血病细胞株K562的体外抗增殖活性。结果表明:化合物4a、4c和4d对K562增殖具有一定的抑制活性,说明二氢色酮并双螺[氧化吲哚-苯并呋喃酮]类化合物可以作为先导化合物进一步研究。