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1,2-碳遷移：Ru催化2-炔基苯胺合成3取代吲哚

來源: X-MOL 2017-07-10 14:17:50

吲哚類化合物廣泛存在于天然產(chǎn)物中，多數(shù)具有獨特的生物活性，因而吲哚的合成是個很有意義的課題。2-炔基苯胺通過環(huán)化異構(gòu)化可以有效地得到2取代吲哚，這類反應(yīng)通常在Lewis酸催化的條件下，氨基親核進攻活化的炔基得到吲哚產(chǎn)物（圖1a），或者通過過渡金屬活化炔基得到亞乙烯基中間體，繼而關(guān)環(huán)得到吲哚（圖1b）。在這一反應(yīng)中，炔烴只能是末端炔或者硅基保護的炔烴，并且由于C-Si鍵鍵能低于C-C鍵，反應(yīng)過程中無法發(fā)生1,2-碳遷移。最近，日本東京理科大學(xué)的Yuichiro Mutoh和Shinichi Saito等人報道了一種Ru催化2-炔基苯胺通過1,2-碳遷移合成3取代吲哚的方法，相關(guān)成果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. 上。

通過炔-亞乙烯基重排可以生成亞乙烯基復(fù)合物這一過程已經(jīng)得到廣泛的研究，然而關(guān)于芳基、烷基和酰基的遷移鮮見文獻報道。在作者的工作中，他們通過簡單的起始原料（末端炔、[CpRuCl(dppe)]與NaBArF4（ArF = 3,5-(CF3)2C6H3）），在溫和的條件下就可以得到Ru-亞乙烯基復(fù)合物。這也是首次關(guān)于Ru催化2-炔基苯胺通過1,2-碳遷移合成3-取代吲哚的報道。

作者以1a為底物，在[CpRuCl(dppe)]（3 mol %）和NaBArF4?3H2O（3.6 mol %）的作用下，以氯苯為溶劑可以得到吲哚底物2a和3a（圖2）；延長反應(yīng)時間，反應(yīng)收率會有所提高（entries 1-2）。他們推測氨基的親核性越強，產(chǎn)物2a的比例越高，因此使用Bz保護氨基的底物1b，可以得到單一的產(chǎn)物3b（entry 3）；經(jīng)過一系列保護基的篩選，最終Ac保護的底物1c可以97%的收率得到3取代的吲哚產(chǎn)物（entry 4）。令人意外的是，該底物的反應(yīng)速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1a，這可能因為游離氨基對Ru催化的環(huán)化過程有抑制作用。

圖2. 反應(yīng)條件優(yōu)化。圖片來源：J. Am. Chem. Soc.

得到最優(yōu)條件之后，他們對底物的普適性也進行了考察（圖3）。當(dāng)炔基取代部分的芳香環(huán)的對位含有吸電子、給電子取代基以及鹵素時，都具有良好的反應(yīng)收率（1c-1f）；苯胺的芳香環(huán)上含有不同取代基時同樣具有很高的收率（1g-1i）。酯基取代時需要將反應(yīng)溫度提高至145 ℃；隨著芳香環(huán)取代基的位阻增大，反應(yīng)也需要負(fù)載量更多的催化劑和反應(yīng)時間才能夠得到理想收率（1j-1k）。當(dāng)炔烴部分的苯環(huán)被其他基團取代時，作者可以通過調(diào)節(jié)芳香胺的保護基高效地得到相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物，底物中含有正丁基、環(huán)戊基、酯基、酰基取代基以及N、O等芳香雜環(huán)時都能得到中等至優(yōu)秀的收率，但是叔丁基取代的底物無法發(fā)生反應(yīng)（1l-1s）。

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