多环吲哚作为一种重要的有机化合物，在多个领域具有显著的应用价值。它们广泛存在于天然产物和药物分子骨架中，同样在医药、农药和染料工业等领域具有广泛的应用。尽管吲哚并五元和六元吲哚多环化合物的合成方法已经相当成熟，但吲哚并七元环，尤其是吲哚并含氮杂环化合物骨架的构建仍然是一个挑战。这主要是因为吲哚并七元环体系往往不够稳定，存在非共价相互作用，并且其合成过程可能伴随不利的焓和熵变化。

近日，浙江理工大学余明明博士团队采用N-磺酰基-1,2,3-三氮唑作为氮杂[3C]合成子，与含有Michael受体的4-乙烯基吲哚衍生物作为[4C]合成子，通过铑催化[4+3]环化策略构建azepino[5,4,3-cd]indole骨架的分子，为合成高价值的吲哚并七元环提供了一条快捷高效的途径。

该反应策略对于各类N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类底物均能适用，并都能以良好的收率得到目标产物。随后作者对4-乙烯基吲哚底物进行了普适性考察，在吲哚的1号位上引入各种给电子基团时，反应均能以高产率（95-99%）成功合成目标产物（3u-3w）。其他类型的Michael受体在该反应中均能适用，如含有一个酯基的吲哚底物时，反应依然能够以88%-97%的收率得到目标产物（3y-3aa）。此外，当将Michael受体从α,β-不饱和酯类化合物更换为α,β-不饱和酮类化合物时，反应依然能够以92%的产率成功合成目标产物（3ab）。这一结果表明，该反应具有出色的官能团兼容性，能够有效地与多种类型的Michael受体发生反应，极大地拓宽了反应底物的选择范围。此外，作者使用4号位含有共轭二烯官能团的吲哚底物时，同样可以以高选择性和良好的产率得到吲哚并七元环目标化合物3ad与3ae。然而，当吲哚的N位上引入吸电子基团以及Michael受体为α,β-不饱和醛类化合物时，反应不能进行（3af，3ag）。

随后，作者推测了该反应可能的机理。首先，在铑(II)催化剂存在下，N-磺酰基-1,2,3-三唑失去氮气生成α-亚胺铑(II)卡宾，随后4-烯基吲哚底物亲核进攻该α-亚胺铑(II)卡宾，生成中间体A，随后中间体A互变异构生成烯胺B。最终，烯胺中间体B发生分子内aza-Michael加成反应，生成氮杂基[5,4,3-cd]吲哚衍生物。该工作表明，N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类底物在铑催化条件下可以高效地生成α-亚胺铑(II)卡宾，为研究吲哚并含氮杂环化合物骨架的构建提供了新思路新方法。