Org. Lett. | 高价碘(III)试剂参与的电子供体-受体复合物构建吲哚骨架

以下文章来源于CBG资讯 ，作者李剑教授课题组

英文原题：Electron Donor-Acceptor Complex Induced Fused Indoles with Hypervalent Iodine(III) Reagents

通讯作者：李剑 (Jian Li)

作者：刘莉 (Li Liu)、张亚格 (Yage Zhang)、赵文艳 (Wenyan Zhao)、李剑 (Jian Li*)

背景介绍

吲哚和[1,2-α]吲哚作为核心骨架存在于许多药物、生物碱以及天然产物中。在过去的几十年里，人们致力于构建吲哚骨架，但是主要依赖于以过渡金属配合物为催化剂的吲哚环化和串联反应。但由于这些反应体系中复杂的底物、贵金属和碱或酸添加剂等限制了反应体系的应用。因此，开发绿色、简单、高效的催化体系来合成吲哚和[1,2-α]吲哚类化合物是化学家们非常关注的问题。

文章亮点

利用叔胺和重氮高价碘试剂形成活性的电子供体-受体（EDA）复合物，无需外加催化剂，在室温条件下合成一系列[1,2-α]吲哚类化合物。

图文解读

团队首先经过条件筛选优化后得到了最优的反应条件，该反应很容易拓展到各种单取代或多取代的N-芳基四氢异喹啉，并能以良好产率得到所需的产物3a-3r（图1）。值得注意的是，反应具有较好的选择性，末端烯烃在此反应体系中不发生反应。含有五元、六元和七元环的叔胺在标准条件下都能顺利的得到相应的三环吲哚衍生物。例如多种不同取代的N-苯基哌啶与重氮高价碘2a顺利反应，得到相应的吲哚衍生物。

图1. N-芳基四氢异喹啉与重氮高价碘试剂的环化反应底物范围

文章也尝试了N,N-二甲基苯胺6作为反应底物，令人惊讶的是反应没有得到预期的产物，但得到了2-重氮-2-(2-(二甲氨基)苯基)乙酸乙酯7a， 并通过进一步的分子内环化得到吲哚衍生物8a（图2）。N,N-二甲基苯胺的各种官能团耐受性良好，取代基的电子性质对反应效率没有明显影响都能得到重氮产物7b-7k。环化/氧化反应也很好地进行，反应以良好的产率得到所需的产物8b-8k。

图2. N，N-二甲基苯胺与重氮高价碘试剂的环化反应底物范围

作者对反应机理进行了初步的探索，通过实验和文献提出了可能的机理。首先，反应开始于电子给体-受体(EDA)复合物I的形成，该复合物产生重氮自由基D和亚胺自由基B。自由基B和D的加成得到重氮中间体E，然后释放氮气/分子内环化生成中间体G。接着，中间体G和高价碘试剂2进一步作用产生电子给体受体(EDA)复合物II，经解离生成自由基阳离子H。然后中间体I在2的作用下生成阳离子J。最后，J失去质子得到最终的产物。

图3. 推测的机理

总结与展望

在简单温和的条件下，叔胺和重氮高价碘试剂通过形成EDA复合物发生环化反应，该方案简单、高效的构建了吲哚和[1,2-α]吲哚衍生物。此方法具有广泛的底物范围和良好的官能团耐受性。吲哚衍生物存在于多种具有生物活性的天然产物和合成分子中，目前课题组正在进行应用研究。

通讯作者信息

李剑 教授

李剑，教授，常州大学药学院副院长。主要研究方向：高价碘试剂的研究；过渡金属催化反应研究。李剑教授主持和参加多项国家自然科学基金以及江苏省自然科学基金研究课题。在过去几年的工作中，主要对高价碘试剂和金催化反应进行了深入的研究，迄今在包括Org. Lett., Adv. Synth. Catal., J. Org. Chem，Chem. Commun等国际SCI期刊上发表50余篇研究论文，得到国内外同行的关注的引用。

转自：“ACS美国化学会”微信公众号

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