方法｜Mo & Jin-Quan Yu团队：Pd(II)催化Indolines间位官能团化

引言

第一作者是Guoqiang Yang和Petra Lindovska

通讯作者是Mohammad Movassaghi和Jin-Quan Yu

该研究报道了Pd(II)通过一个U型片段催化Indolines化合物间位C-H烯基化、芳基化和乙酰氧化：

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 简介

化合物C-H活化的位点选择性，在有机合成中具有重要意义。实现不同类型C-H键的选择性活化，将可以助力广泛类型化合物的合成。

在过去三十多年，人们开发了多种策略，实现了芳香化合物邻位C-H键的选择性活化与官能团化，并且总结出相应的指导原则。

但是，间位C-H官能团化，仍然是一个具有重大挑战的科研问题。

近期，作者通过使用U型腈片段，实现了间位选择性C-H烯烃化、芳基化和乙酰氧基化。研究发现，实现这些类型C-H选择性活化的关键在于：U型片段和单保护氨基酸的协同作用。

鉴于吲哚类生物碱在生物学上的重要意义，作者研究了四氢喹啉间位C-H官能团化：

进一步的，作者尝试后，发现上述U型片段并不适用于Indoline：

这一方面是因为四氢喹啉与二氢吲哚骨架稍有区别，导致两个母体间位距离不同；另一方面两个化合物芳环上电负性大小也是有所区别。这些原因，导致同一U型片段在这两个化合物上没有通用性

二氢吲哚电负性使得C5和C7位更容易C-H活化，为了克服电负性的影响，作者设计引入磺酸基，降低芳环上电负性的影响

其次，U型片段中引入偕二烷基，通过Thorpe-Ingold效应，进一步改善U型片段，使得其更有利于二氢吲哚间位C-H活化

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反应探索

作者首先探索不同类型的U型片段：

结果表明，单保护氨基酸作为配体，在这个反应中起到重要的作用，可以大幅度提高反应的收率，并且和U型片段起到协同作用

经过一系列的条件筛选，最终发现U型片段TF反应的选择性最好，间位与对位选择性大于20:1

随后，作者进行了控制实验：

该研究表明，U型片段以及氰基对反应的选择性起到非常关键的作用

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适用范围

研究获得最佳反应条件后，作者开始将该方法进行底物适用性研究：

上述结果表明，在优化条件下，多种二氢吲哚都可以接近特异选择性地进行间位C-H官能团化

即使二氢吲哚中存在螺环、并环以及其他复杂的官能团结构，该反应都可以顺利进行

另外，在吲哚类型底物中，也获得了非常好的结果

进一步，作者研究不同类型的烯烃：

结果表明，收率和位点选择性都非常优秀

随后，作者将该反应拓展至芳基化：

均可以获得良好的结果

进一步研究乙酰氧化：

反应在间位C-H活化乙酰氧化中，收率中等，选择性略有下降，为4～7:1。不过，能够实现该类型反应，可以很容易地构建间位酚类型底物。也是一个很好的方法

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产物应用

最后，作者还对制备得到的产物，进一步反应，转化为其他产品：

这些结果表明，反应过程中引入的U型片段，还是很容易脱下来，方便后面的应用转化

评述

C-H活化可以说是有机化学领域中一个耀眼的明珠

余金权（Jin-Quan Yu）等人在这个领域中做出了非常多的重要贡献

Mo教授与余金权一起合作的这个研究成果，也是一项重大的突破

化解 chem，一起全合成