Angew: 喹啉盐通过瞬态中间体对C8位点进行官能团化
纳米技术 纳米 2020-09-06

N-烯氧杂芳烃盐(alkenoxyheteroarenium salt)经常用于对亲核性芳烃/杂芳烃的反应,缺电子型杂环芳烃仍未得到深入探索。为了克服喹啉盐中缺电子的特点,韩国科学技术院(KAIST)Sungwoo Hong等设计了一种瞬时的亲核策略,通过将喹啉转化为瞬态的活化中间体物种,实现了将喹啉在室温中对C8位点进行官能团化。实验和计算化学结果显示,瞬时亲核试剂起到一定作用,实现了对之前未见报道的N-烯氧杂芳烃盐转化。特别的,该方法能够对一些缺电子的芳烃(菲啶、异喹啉、吡啶N-氧化物等)进行区域选择性C-H键官能团化,该方法为复杂的生物相关分子的后期修饰提供了方法。

本文要点:

(1)

反应优化。N-烯氧杂喹啉芳烃盐(1a)在室温中HFIP溶剂中反应,在加入的亲核试剂作用中,喹啉芳烃盐转变为在C8位点修饰烷基的产物(2a)。通过在反应中加入不同的亲核试剂,得以控制该反应通过C2加成或者SN2’过程进行。作者对亲核试剂的种类进行调控,发现加入H2O、EtOH作为亲核试剂未见产物生成。加入n-PrSH、TBAI未见C8位点修饰烷基的产物,但是n-PrSH、TBAI能够对烯修饰并生成对应的烯烃烷基化产物2a’(产率分别为47 %、52 %)。随后作者发现,KF、N-甲基苯胺、Na2CO3、CsCO3、NaOH都能够在C8位点生成产物,同时未见副产物2a’,其中Na2CO3亲核试剂有达到90 %的产率。

(2)

进一步的,考察了N-氧喹啉(3a)、叔丁基乙炔(4a)作为反应物进行C8官能团化的反应,当加入2.5 mol % PPh3AuNTf2作为催化剂 ,加入0.9倍量Tf2NH在HFIP中进行反应,在室温中12 h反应,并加入Na2CO3,以86 %的收率获得C8位点修饰叔丁基乙酮产物2a

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参考文献

Gangadhar Rao Mathi, Byeongseok Kweon, Yonghoon Moon, Yujin Jeong, Sungwoo Hong*

Regioselective C–H Functionalization of Heteroarene N‐Oxides Enabled by a Traceless Nucleophile, Angew. Chem. Int. Ed. 2020

DOI: 10.1002/anie.202010597

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202010597

 


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