钯催化原位生成的膦亚胺合成吲哚和异喹啉
摘要
通过芳基溴化物与2-炔基芳基叠氮化物或2-炔基苄基叠氮化物的偶联，开发了钯催化的多取代吲哚和异喹啉的合成方法。该方法可直接获得吲哚和异喹啉，具有高效率和出色的官能团相容性。在这种转化中，叠氮化物原位生成的亚氨基磷烷被用作亲核试剂，在环化过程中会攻击炔烃部分。
介绍
过渡金属催化的卡宾转移反应构成了现代合成有机化学的主要领域之一。虽然重氮化合物通常被认为是生成金属卡宾物种的最常见前体，但其他金属卡宾的前体，例如炔烃，环丙烯和烯酮，近年来也引起了极大关注。特别地，已知炔烃通过在Au或Pt催化的条件下与带有离去基团的亲核试剂反应而作为卡宾前体（方案1a）。炔烃还用作生成alpha;-氧代和alpha;-亚氨基金卡宾的前体，它们经历典型的卡宾转变，例如X-H键插入，1,2-迁移，环丙烷化，叶立德反应等。叠氮基部分被认为是有用的带有优良离去基团（N2）的亲核试剂。因此，最近已经确定了从叠氮基和炔基部分生成金属卡宾中间体的方法，用于合成含氮杂环。
另一方面，重氮化合物已被广泛研究为用于交叉偶联反应的钯卡宾前体。最近，我们还证明了烯-炔-酮和烯丙基酮在交叉偶联反应中可以作为钯卡宾前体。作为我们对基于卡宾的偶联反应的兴趣的延续，我们认为叠氮基部分可以充当亲核试剂，用于从炔烃生成钯碳烯，类似于相应的Au和Pt催化的反应（方案1b）。以2-炔基芳基叠氮化物为底物，所生成的钯卡宾可能参与交叉偶联反应，以合成多取代的吲哚，如方案1c所述。尽管已经报道了从炔烃产生钯卡宾，但是在文献中尚不知道这种类型的转化与交叉偶联的结合。通过使用2-炔基苄基叠氮化物代替2-炔基芳基叠氮化物作为底物，类似的策略也应用于异喹啉的合成。
方案1.炔烃作为金属碳前体
结果与讨论
为实现拟议的转化，我们首先研究了使用炔基取代的叠氮化物1a和芳基溴化物2a作为底物的交叉偶联反应，并将Et3B用作还原剂（表1，条目1）。可以以22％的收率分离预期的吲哚产物3a，其中含有5 mol％的Pd2dba3和20 mol％的dpppe [1，5-双（二苯基膦基）戊烷]。我们怀疑产率低可能是因为钯催化剂的失活。实际上，可以通过增加Pd2dba3和dpppe的负载来改善反应（表1，条目2）。但是，当dpppe的用量减少时，产量会急剧下降（表1，第3项）。相反，仅降低Pd2dba3的负载量不会导致产量降低（表1，条目4和5）。因此推测，dpppe不仅充当配体，而且在该转化中还起着至关重要的作用。由于dpppe可能在反应中起还原剂的作用，因此该反应在50 mol％dpppe的条件下进行，但没有Et3B。实际上，反应顺利进行，以提高的收率得到了吲哚3a（表1 ，条目6）。当增加底物的浓度时，用1.5当量的碱可以稍微提高产率（表1，第7项）。当添加1当量的水时，产量略有下降（表1，条目8）。值得注意的是，虽然用PPh3代替了dpppe，但产品的收率却略有下降（表1，第9项）。此外，发现该反应必需碱（表1，第10项）。除了LiOtBu，其他类型的碱也可以使反应顺利进行（表1，条目11-16）。
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