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汤平平教授团队J. Am. Chem. Soc.:银催化吲哚的去芳构三氟甲氧基化

来源:游离基化学   发布时间:2024/02/04

【文章导读】



    目前已知的吲哚去芳构三氟甲氧基化只有一种底物能成功进行反应。近日南开大学汤平平教授团队开发了一种能广泛适用的吲哚去芳构三氟甲氧基化方法,通过不同反应条件微调,实现了不同的三氟甲氧基化反应。在反应条件的优化下,以银盐和易于处理的OCF3试剂为原料,促使多种吲哚顺利去芳构化,得到多种双三氟甲氧基吲哚化合物,分离收率为50%~84%,非对映选择性高达37:1,并获得具有完全反式选择性的氟化三氟甲氧基吲哚衍生物。此外,该反应条件与其他杂芳环以及苯乙烯基团都是相兼容的相关成果发表于【Journal of the American Chemical Society】中科院一区top期刊(DOI:10.1021/jacs.3c11653)



图 1. 研究背景及本课题的设计思路
(来源:J. Am. Chem.Soc.

 

图 2. 条件优化
(来源:J. Am. Chem.Soc.

 


图 3. 吲哚的底物范围

(来源:J. Am. Chem.Soc.


图 4. 不同杂芳烃与苯乙烯基团的底物范围


 
(来源:         J. Am. Chem.Soc.          

 


图 5. 机理研究
(来源:J. Am. Chem.Soc.
 

 

图 6. 可能的反应机理
(来源:J. Am. Chem.Soc.


【总结】

    总之,南开大学汤平平教授团队不仅成功开发了第一个能广泛适用于具有宽阔底物范围的吲哚去芳构化三氟甲氧基化方法,而且通过微调反应条件,实现了二氟甲氧基化或氟化三氟甲氧基化。事实证明,二氟化银对于顺利实现该反应的转化至关重要。在优化反应条件下,各种吲哚化合物以50%~84%的收率转化为双三氟甲氧基吲哚衍生物。此外,OCF3可以作为离去基团,使氟化三氟甲氧基化吲哚的合成成为可能。值得注意的是,其他杂芳烃环,甚至是苯乙烯基团,也能进行双三氟甲氧基化。作者预计,双三氟甲基化的吲哚啉化合物能合成一系列不同的3-OCF3吲哚啉衍生物。

【文献信息】

Silver-Enabled Dearomative Trifluoromethoxylation of Indoles

Zhijie Deng,§ Lingduan Meng,§ Xiao Bing, Shaoxiong Niu, Xiaofeng Zhang, Junqin Peng, Yu-Xin Luan, Li Chen,* and Pingping Tang*

DOI: 10.1021/jacs.3c11653
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11653


【导师简介】

汤平平,博士,教授,杰出青年科学基金获得者,南开大学化学学院元素有机化学研究所,毕业于中科院上海有机化学研究所,湖南益阳人。


个人经历:

1998年-2002年,南开大学,化学系,学士

2002年-2007年,中国科学院上海有机化学研究所,生命有机化学国家重点实验室,博士,导师:俞飚研究员

2007年-2008年,中国科学院上海有机化学研究所,生命有机化学国家重点实验室,助理研究员

2008年-2012年,哈佛大学,化学与化学生物系,研究学者,导师:Prof. Tobias Ritter

2012年-至 今,南开大学化学学院,元素有机化学国家重点实验室,特聘研究员,博士生导师


研究领域

1.对具有生物活性天然产物的全合成以及方法学研究。

2.氟化学研究。

荣誉与奖励

国家杰出青年基金, 中国化学会青年化学奖, 中国均相催化青年奖, Thieme Chemistry Journal Award


主要文章:

1. Deng, Z.; Zhao, M.; Wang, F.; Tang, P.* “Selective C-H Trifluoromethoxylation of (Hetero)Arenes as Limiting Reagent” Nat. Commun. 2020, 11, 2569.

2. Li, Y.; Yang, Y.; Xin, J.; Tang, P.* “Nucleophilic Trifluoromethoxylation of Alkyl Halides with a Trifluoromethoxylation Reagent without Silver” Nat. Commun. 2020, 11, 755.

3. Yang, S.#; Chen, M.#; Tang, P.* “Visible-Light Photoredox-Catalyzed and Copper-Promoted Trifluoromethoxylation of Arenediazonium Tetrafluoroborates” Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7840-7844.

4. Liu, J.#; Wei, Y.#; Tang, P.* “Cobalt-Catalyzed Trifluoromethoxylation of Epoxide” J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 15194-15199.

5. Yang, H.#; Wang, F.#; Jiang, X.; Zhou, Y.; Xu, X.*; Tang, P.* “Silver-Promoted Oxidative Benzylic C-H Trifluoromethoxylation” Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 13266-13270.

6. Jiang, X.; Deng, Z.; Tang, P.* “Direct Dehydroxytrifluoromethoxylation of Alcohols” Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 292-295.

7. Guo, S.; Cong, F.; Guo, R.; Wang, L.; Tang, P.* “Asymmetric silver-catalysed intermolecular bromotrifluoromethoxylation of alkenes with a new trifluoromethoxylation reagent” Nature Chem. 2017, 9, 546-551.

8.Xu, P.; Wang, F.; Fan, G.; Xu, X.*; Tang, P.* “Hypervalent Iodine(III)-Mediated Oxidative Fluorination of Alkylsilanes by Fluoride Ions” Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1101-1104.

9. Li, Y.; Jiang, X.; Zhao, C.; Fu, X.; Xu, X.*; Tang, P.* “Silver-Catalyzed Anti-Markovnikov Hydroxyfluorination of Styrenes” ACS Catal. 2017, 7, 1606-1609.

10. Wang, L.; Wang, H.; Li, Y.; Tang, P.* “Total synthesis of schilancitrilactones B and C” Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 5732-5735.

11. Guo, S.; Zhang, X.; Tang, P.* “Silver-mediated oxidative aliphatic C-H trifluoromethylthiolation” Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 4065-4069.

12. Xu, P.; Guo, S.; Wang, L.; Tang, P.* “Silver-catalyzed oxidatived benzylic C-H activation for the synthesis of difluoromethylated arenes” Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5955-5958.