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钯催化吲哚C4和C6位膦酰基化

发布时间:2021-05-08  栏目类别:特色文章

吲哚作为一种重要的含氮杂环结构,普遍存在于许多生物活性分子、市售药物、关键药物中间体和其他功能分子中。近年来过渡金属催化的区域选择性C-H键活化作为一种可靠且经济的吲哚修饰方法而备受关注。

吲哚骨架中存在6C-H键活化位点,相较于吡咯环(C2-C3)的高反应活性,苯环(C4-C7)的选择性官能化仍然是一个巨大的挑战。在过去的十年中,铱,铑,钌和钯催化的吲哚类化合物的直接C-H活化已经被实现。通常,这些方法利用特定的导向基团在C4C7位置形成六元金属环,从而可以进行随后的氧化加成/还原消除过程(a)。2014年,余金权课题组中利用精心设计的U形模板进行了钯催化的吲哚间位C6-烯化反应(b)。然而,该方法需要在氮原子上引入封端基团来保护该部分免于反应且底物范围窄。因此,钯催化的吲哚远程C-H活化面临着巨大的挑战。

2021年,山东大学的史大永教授团队报道了基于自由基途径实现钯催化吲哚4位远程活化策略,且通过阻断C4位获得了C6-膦酰基化的吲哚(c)。该策略的显著特征包括:i)罕见的钯催化的远程C-H活化;ii)可实现吲哚C4-C6-膦酰基化;iii)便利的C-P键构筑方法。

作者推测的反应机理如下:底物C7处在膦酸酯辅助下与活性钯配合物A发生环金属化,而C7位置的H原子转移到膦酰基中的O原子上,生成六元的环钯物种C。新形成的亚磷酸酯自由基随后进攻苯环C-Pd键对位或邻位的碳原子,产生DD'。随后,络合物DD'与过硫酸根离子发生单电子转移(SET),生成碳正离子EE’并进行去质子芳构化得到FF’。最后,FF’发生分子内质子转移,得到目标产物同时再生了具有催化活性的钯(II)配合物A(DOI: 10.1002/anie.202103395)  (推荐人:汤淏,检查人:丁艺璇)



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