作者：杉杉

导读：

近日，德国哥廷根大学(Georg-August-University Göttingen) Lutz Ackermann课题组在Chem. Sci.中发表论文，报道一种全新的铜与光氧化还原双重催化唑类化合物与芳基碘的C–H芳基化反应方法学，进而成功完成一系列芳基取代唑类分子的构建。机理研究表明，反应涉及芳基自由基参与单电子转移(SET)的过程。

Photoinduced C–H arylation of 1,3-azoles via copper/photoredox dual catalysis

S. Trienes, J. Xu, L. Ackermann, Chem. Sci. 2024, ASAP. doi: 10.1039/D4SC00393D.

正文：

2-芳基咪唑骨架广泛存在于各类生物活性分子中 (Scheme 1a)。并且，在过去的几十年里，已经成功设计出多种构建2-芳基咪唑分子的合成转化策略^[1]，但存在反应步骤过长与反应条件苛刻等弊端。同时，目标杂环分子的C–H酸度也影响C–H键的反应性 (Scheme 1b)。受到近年来对于光诱导铜催化芳基化反应方法学^[2] (Scheme 1c)以及光诱导C–H官能团化反应方法学^[3]相关研究报道的启发，这里，德国哥廷根大学(Georg-August-University Göttingen) Lutz Ackermann课题组报道一种全新的铜与光氧化还原双重催化唑类化合物与芳基碘的C–H芳基化反应方法学，进而成功完成一系列芳基取代唑类分子的构建 (Scheme 1d)。

首先，作者采用苯并咪唑衍生物1a与4-碘甲苯(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[Cu(MeCN)₄]PF₆作为金属催化剂，PTH (10-phenylphenothiazine)作为光催化剂，K₃PO₄作为碱，violet light (390 nm, 2 × Kessil PR160L)作为光源，在MeCN/THF (2:1)混合反应溶剂中，反应温度为室温，最终获得77%收率的产物3a。

在上述的最佳反应条件下，作者分别对一系列芳基碘底物 (Scheme 2)以及唑类底物 (Scheme 3)的应用范围进行深入研究。

之后，该小组还对光诱导苯并咪唑衍生物的阻转选择性C–H芳基化反应方法学进行了研究 (Scheme 4)。

接下来，作者对上述C–H芳基化过程的反应机理进行进一步研究 (Scheme 5)。

基于上述的实验研究以及前期相关的文献报道^[4]，作者提出如下合理的反应机理 (Scheme 6)。

总结：德国哥廷根大学(Georg-August-University Göttingen) Lutz Ackermann课题组报道一种全新的铜与光氧化还原双重催化唑类化合物与芳基碘的C–H芳基化反应方法学，进而成功完成一系列芳基取代唑类分子的构建。这一全新的芳基化合成转化策略具有反应条件温和、底物范围广泛以及环境友好等优势。

参考文献：

• [1] J. B. Wright, Chem. Rev. 1951, 48, 397. doi:10.1021/cr60151a002.
• [2] F. Yang, J. Koeller, L. Ackermann, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 4759. doi:10.1002/anie.201512027.
• [3] K. Korvorapun, J. Struwe, R. Kuniyil, A. Zangarelli, A. Casnati, M. Waeterschoot, L. Ackermann, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 18103. doi:10.1002/anie.202003035.
• [4] F. Bellina, S. Cauteruccio, R. Rossi, Eur. J. Org Chem. 2006, 1379. doi:10.1002/ejoc.200500957.

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