史壯志課題組在吲哚6,7號(hào)位選擇性芳基化取得系列研究進(jìn)展
時(shí)間：2021-04-11 14:24:04學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院學(xué)校：南京大學(xué)
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??? 吲哚及其衍生物廣泛存在于天然產(chǎn)物和生物活性分子中，是重要的有機(jī)合成中間體，由于其結(jié)構(gòu)所具有顯著的生理活性，其成為新藥設(shè)計(jì)研發(fā)的重要前體。此外，吲哚結(jié)構(gòu)在有機(jī)合成中也具有重要作用，從簡(jiǎn)單的吲哚骨架出發(fā)，通過(guò)一系列官能團(tuán)轉(zhuǎn)化可以高效地合成含有多種官能團(tuán)的復(fù)雜多環(huán)骨架結(jié)構(gòu)，是合成生物堿類(lèi)化合物的重要方法。
??? 2016年初，該課題組發(fā)展了一類(lèi)大位阻二叔丁基磷氧作為導(dǎo)向基團(tuán)，安裝于吲哚氮原子上，利用醋酸鈀作為催化劑，芳基硼酸作為芳基源，2-氯吡啶作為配體，銀鹽和銅鹽作為氧化劑，完美地克服了2, 3號(hào)位的優(yōu)先順序問(wèn)題，首次成功實(shí)現(xiàn)了吲哚7號(hào)位高選擇性的直接芳基化反應(yīng)（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 495.）（圖一）。
 圖一
??? 近期，該課題組在吲哚6號(hào)位芳基化方面又取得重要進(jìn)展。利用之前開(kāi)發(fā)的二叔丁基磷氧作為導(dǎo)向基團(tuán)，以CuO作為催化劑，二芳基高碘化物作為芳基源，在不加任何配體和添加劑的作用下，可以高選擇性的實(shí)現(xiàn)吲哚6號(hào)位的直接芳基化反應(yīng)（J. Am. Chem. Soc. 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b05777.）（圖二）。
 圖二
??? 這兩個(gè)反應(yīng)利用同一底物，卻實(shí)現(xiàn)了兩種截然不同的區(qū)域選擇性，其主要原因可能是芳基鈀和銅跟導(dǎo)向基團(tuán)上的氧原子配位后，進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)的方式不同。吲哚7號(hào)位芳基化可能是鈀中間體直接還原消除，而吲哚6號(hào)位則是在銅作用下發(fā)生Heck類(lèi)型反應(yīng)，產(chǎn)生四元環(huán)金屬配合物的過(guò)渡態(tài)，關(guān)于這部分機(jī)理的詳細(xì)研究，正在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展。
??? 以上成果“Palladium-Catalyzed C–H Arylation of Indoles at the C7-Position”和“Cu-Catalyzed Direct C6-Arylation of Indoles”均由2014級(jí)博士研究生楊友清同學(xué)完成，以第一作者發(fā)表。上述研究工作得到了中組部青年海外高層次人才計(jì)劃、江蘇特聘教授基金、國(guó)家自然科學(xué)基金以及江蘇省青年基金等資金的支持。
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