研究论文介绍

Org. Chem. Front.:区域选择性电化学串联C-H磺酰化-溴化反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,广东药科大学的曹华等人在Org. Chem. Front.中发表论文,报道一种全新的区域选择性电化学促进中氮茚衍生物、亚磺酸钠与KBr的串联C-H磺酰化-溴化反应方法学,进而成功完成一系列具有双官能团化的中氮茚分子的构建。

Regioselective electrochemical cascade C-H sulfonylationbromination of indolizines to access difunctionalized indolizines

W. Jiang, X. Liu, C. Zhu, M. Chen, W. Lia, H. Cao, Org. Chem. Front. 2024, ASAP. doi: 10.1039/D4QO00035H.

正文:

中氮茚骨架广泛存在于各类生物活性分子以及荧光分子中 (Scheme 1)。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种中氮茚分子参与选择性官能团化的合成转化策略[1] (Scheme 2a)。受到近年来对于中氮茚与电化学领域相关研究报道[2]的启发,这里,广东药科大学的曹华等人报道一种全新的区域选择性电化学促进中氮茚衍生物、亚磺酸钠与KBr的串联C-H磺酰化-溴化反应方法学,进而成功完成一系列具有双官能团化的中氮茚分子的构建 (Scheme 2b)。

首先,作者采用2-苯基吲哚嗪1a与对甲苯磺酸钠2a作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用KBr作为溴源与电解质,Cs2CO3与S8作为添加剂,电流为10 mA,电极为C(+)|Pt(-),在MeCN/H2O (v/v = 4/1)混合反应溶剂中,反应温度为室温,最终获得65%收率的产物3a

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列中氮茚底物 (Scheme 3)以及亚磺酸钠底物 (Scheme 4)的应用范围进行深入研究。

同时,该小组通还对中氮茚的磺酰化-硫氰化 (Scheme 5)与磺酰化-硒基化/甲硫基化 (Scheme 6)的底物应用范围进行深入研究。

之后,该小组通过如下的克级规模实验,进一步表明这一全新的磺酰化-溴化策略具有潜在的合成应用价值 (Scheme 7)。同时,作者还对上述磺酰化-溴化过程的反应机理进行进一步研究  (Scheme 7与 Scheme 8)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道[3],作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 9)。

总结:广东药科大学的曹华等人报道一种全新的区域选择性电化学促进中氮茚衍生物、亚磺酸钠与KBr的串联C-H磺酰化-溴化反应方法学,进而成功完成一系列具有双官能团化的中氮茚分子的构建。这一全新的串联合成转化策略具有反应条件温和、环境友好、底物范围广泛以及实用性广泛等优势。

参考文献:

  • [1] X. Liu, W. Jiang, C. Huang, S. Ma, Q. Wang, H. Cao, Org. Chem. Front. 2023, 10, 5198. doi: 10.1039/D3QO01042B.
  • [2] H. Zheng, H. Xiong, C. Su, H. Cao, H. Yao, X. Liu, RSC Adv. 2022, 12, 470. doi: 10.1039/D1RA08072E.
  • [3] J. Liu, J. Wan, Y. Liu, Org. Chem. Front. 2024, 11, 597. doi: 10.1039/D3QO01844J.

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