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Rh(III)催化2-芳基吲哚与α-羰基重氮化合物选择性
浏览: 发布日期:2018-04-06

Rh(III)催化2-芳基吲哚与α-羰基重氮化合物选择性合成多取代苯并[α]咔唑

苯并[α]咔唑及其衍生物是一类重要的含氮稠杂环化合物,因具有显著的生物活性和独特的光学性能,已成为多种药物及精细化学品的核心结构单元。因此,研究并开发该类化合物高效简洁的合成新方法不仅具有理论意义,而且具有潜在的应用价值。另一方面,金属催化C−H键活化的卡宾插入反应由于具有选择性好、产物收率高、反应条件温和、官能团兼容性好等优点,日益受到化学合成工作者的青睐。


河南师范大学化学化工学院范学森()课题组最近发展了一种合成多取代苯并[α]咔唑的新方法,即在Rh(III)的催化下,以2-芳基吲哚和α-重氮羰基化合物为原料,一锅法经由C−H键活化、卡宾插入和环化芳构化等步骤生成多取代苯并[α]咔唑(图1)。该反应以吲哚中的N-H官能团为导向基有效协助芳香环的C(sp2)−H键活化,避免了定位基团的引入及消除等步骤,具有理想的原子经济性。

图1. 多取代苯并[α]咔唑的合成


进一步的研究发现,当使用3-氰基-2-芳基吲哚替代2-芳基吲哚作为反应底物时,可以得到6-氨基取代的苯并[α]咔唑(图2)。

图2. 6-氨基苯并[α]咔唑的合成


作者还通过控制实验提出了可能的反应机理(图3和图4)。

图3. 生成多取代苯并[α]咔唑的可能机理


图4. 生成6-氨基苯并[α]咔唑的可能机理


最后,作者又利用该合成方法,简捷高效地合成了具有抗肿瘤活性的苯并[α]咔唑类化合物的前体2-溴-5-羧基-11H-苯并[α]咔唑,表明该方法具有一定的实际应用价值。

图5. 合成方法的应用


这一成果近期发表在Chemical Communications 上,文章的第一作者是河南师范大学的博士研究生李彬


该论文作者为:Bin Li, Beibei Zhang, Xinying Zhang and Xuesen Fan

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Regio-selective synthesis of diversely substituted benzo[a]carbazoles through Rh(III)-catalyzed annulation of 2-arylindoles with α-diazo carbonyl compounds

Chem. Commun., 2017, 53, 1297-1300, DOI: 10.1039/C6CC08377C


范学森教授简介


范学森,河南师范大学特聘教授,河南省有机功能分子与药物创新重点实验室副主任,2003年于浙江大学化学系获得博士学位,2004年至2006年分别在美国北亚里桑那大学和马里兰大学从事博士后研究。


范学森的研究领域包括:核苷衍生物的合成及性能、绿色化学、有机合成化学,在相关领域发表SCI论文70余篇,包括Green Chem.Chem. Commun.Org. Lett.J. Med. Chem.J. Org. Chem. 等。



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