吲哚是自然界中一大类生物碱--吲哚生物碱的重要结构单元。吲哚生物碱在自然界中广泛存在,由于结构复杂多变,因此拥有庞大的家族；同时,许多吲哚生物碱有着良好的生物活性。Minfiensine是1989年从非洲民间药材中分离得到的含有单萜结构单元的吲哚生物碱,这一类型化合物对于人体呼吸系统的疾病具有良好的治疗作用。Minfiensine分子由1,2,3,4-四氢-9,4a-桥氨乙基-9H-咔唑的分子骨架构成,对于合成化学富于挑战。自从Minfiensine分子被人们发现以来,有很多课题组完成了此分子的全合成,但探索与发现一种高效并且立体选择性好的合成方法构建1,2,3,4-四氢-9,4a-桥氨乙基-9H-咔唑分子骨架仍然是一个的重要的合成课题。吲哚还是重要的药效团,存在于很多抗肿瘤,抗炎药物中。通过吲哚与其它药效团的杂合获得新化合物来发现具有抗肿瘤活性的先导化合物同样是一个重要的课题。本论文由两个部分组成。在第一部分中,我们发展了一种基于吲哚和烯丙基酯结构单元的分子内钯催化立体选择性串联环化形成1,2,3,4-四氢-9,4a-桥氨乙基-9H-咔唑分子骨架的方法,拓展了此方法的应用范围并完成Minfiensine分子的形式合成。在第二部分中,我们通过分子杂合的理念将含吲哚结构的四氢-β-咔啉与咪唑类化合物结合,合成了一批同时含有吲哚和咪唑结构单元的类天然化合物,通过活性筛选与构效关系研究,发现了部分具有抗肿瘤潜质的活性分子。本论文共分为四章。第一章简要综述了近年来基于吲哚环合方法的天然产物合成研究进展。第二章对于吲哚生物碱Minfiensine进行了合成探索,发展了一种基于吲哚和烯丙基酯结构单元的分子内钯催化进行立体选择性串联环化形成1,2,3,4-四氢-9,4a-桥氨乙基-9H-咔唑分子骨架的方法。通过此方法的合成能够高效立体选择性构建Minfiensine分子的四环分子骨架,并且通过随后的探索与参考前人的工作,完成了Minfiensine分子的形式合成；本章还拓展了该串联环化反应底物与适用范围,通过原料的变化,我们验证了此环化反应的普适性,也通过对比发现,在环化反应收率大致相近的情况下,多数环化底物能得到产物的ee值在92%左右,而吲哚C-5位是溴(Br)原子时,环化产物ee值可以达到99%。第三章我们基于吲哚的环化反应得到四氢-β-咔啉结构单元,通过与咪唑分子杂合,完成了36个四氢-p-咔啉咪唑及其盐的合成。进一步的体外抗肿瘤活性测试表明,此类化合物大部分具有良好的抗肿瘤活性。在此基础上,对于活性最好的化合物3-51进行了更加深入的研究,通过对正常人体细胞的实验,发现此化合物对于正常人支气管上皮细胞的危害比紫杉醇或者顺铂低,可以选择性抑制肿瘤细胞的生长；通过细胞周期与细胞凋亡实验,结果表明此化合物能够通过诱导细胞周期在G1期阻滞从而抑制肿瘤细胞的生长；通过分子对接与模拟,选取PI3Kγ为其靶标,此分子可以与蛋白质空间结构通过范德华力有效契合,具有成为mTOR信号通路潜在抑制剂的性能。第四章为小结与展望,在建立的分子内钯催化立体选择性串联环化的合成方法基础上,完成了单萜吲哚生物碱Minfiensine分子的形式合成。随后,探讨了进一步研究抗肿瘤四氢-p-咔啉咪唑盐先导化合物的可能性。