吲哚氧化重排反应生成羟基吲哚是合成复杂有机分子中关键性方法,有鉴于此,香港科技大学孙建伟、南方科技大学李鹏飞等报道了通过手性磷酸催化该反应,实现了快速高效的合成含螺环结构的羟吲哚,该方法学中通过动力学拆分方法控制反应的对映选择性。
本文要点:
(1)
反应优化。以Boc保护的四氢-β-咔啉(1a)作为反应物,加入1.2倍量N-碘代丁二酰亚胺(NIS)氧化剂,10 mol % 螺戊烷结构的手性磷酸CPA作为催化剂,在0 ℃中THF/H2O溶剂中反应4 h,以95 % ee手性选择性得到产物。随后进一步优化反应条件,将NIS的量提高为1.5倍量,在THF/H2O(35:1)溶剂中和-45 ℃中反应。
(2)
反应机理。首先在吲哚的C3位点进行可逆的卤化,随后生成消旋中间体I,随后在H2O在亚胺位点加成的过程中生成半缩醛中间体II。其中手性磷酸在该过程中起到活化亚胺中间体1和对H2O加成的双重作用。该过程中,I中间体的两种手性结构反应速率发生区别,其中(R)-I的反应速率高于(S)-I的反应速率,随后反应速率较慢的(S)-I中间体通过可逆的卤化过程进行再次消旋化,从而形成对反应手性的动力学拆分过程。最终,动力学上更容易生成的(R)-II通过1,2-移位效应得到对应的产物分子。
参考文献
Chenxiao Qian, Pengfei Li, Jianwei Sun*, Catalytic Enantioselective Synthesis of Spirooxindoles by Oxidative Rearrangement of Indoles, Angew. Chem. Int. Ed. 2020
DOI: 10.1002/anie.202015175
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202015175