铜促芳基酸与亚硫酸钠的脱羧磺酰化反应

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Copper-Mediated Decarboxylative Sulfonylation of Arylacetic Acids

with Sodium Sulfinates

                           

 (图片来源:Org. Lett. 2020,22, 7164−7168)

吲哚简介

吲哚是吡咯与苯并联的化合物。吲哚及其同系物和衍生物广泛存在于自然界,主要存在于天然花油,如茉莉花、苦橙花、水仙花、香罗兰等中。例如,吲哚最早是由靛蓝降解而得;吲哚及其同系物也存在于煤焦油内;精油(如茉莉精油等)中也含有吲哚;粪便中含有3-甲基吲哚;许多瓮染料是吲哚的衍生物;动物的一个必需氨基酸色氨酸是吲哚的衍生物;某些生理活性很强的天然物质,如生物碱、植物生长素等,都是吲哚的衍生物。吲哚是一种亚胺,具有弱碱性;杂环的双键一般不发生加成反应;在强酸的作用下可发生二聚合和三聚合作用;在特殊的条件下,能进行芳香亲电取代反应,3位上的氢优先被取代,如用磺酰氯反应,可以得到3-氯吲哚。3位上还可发生多种反应,如形成格氏试剂,与醛缩合,以及发生曼尼希反应等。(内容来源https://baike.baidu.com/item/%E5%90%B2%E5%93%9A/6746563?fr=aladdin

正文

砜在自然界中无处不在。他们享有特权药物中的官能团,如替硝唑(抗寄生虫药)、氨苯砜(治疗麻风病和皮肤病)和阿普司特(抗炎药)(Scheme 1a)。(来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

 (图片来源:Org. Lett. 2020,22, 7164−7168)

作者简单地介绍了课题组之前做的一些工作,利用铜催化亚磺酸钠,得到a-磺酰基酮类化合物;以及采用酸催化的策略也是可以得到目标产物。这次,在前期的基础上,发展了铜催化一系列脱羧磺酰化的吲哚衍生物,更好地丰富吲哚类衍生物,并筛选得到了具有好的IC50值与高生物活性的抗癌物质。该研究具有潜在生物应用价值,值得深入研究。

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

作者挑选吲哚乙酸与TsNa磺酸钠作为模型反应,通过筛选大量的铜催化剂、溶剂、碱,最终得到最佳条件(产率90%entry 4)。

 


得到最优条件,作者进行底物拓展,作者发现具有很好的底物兼容性与官能团耐受性,并且可以得到较高的产物。其中卤素氯,溴,供电子基甲氧基,甲基,吸电子基硝基都是可以兼容的。【缺点:氰基、酯、烯烃、炔烃、碘、Bpin等常见官能团没有引入,或许可以得到更多新的产物,或许作者在此没有报道】

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

在最优条件下,作者进行亚磺酸钠底物拓展,作者发现乙基、叔丁基、含氟、甲基均可以得到较好产率,烷基的亚磺酸钠也是可以得到目标产物。另外,作者拓展到苯环上也是可以的【缺点:仅仅可以在吲哚和苯上磺酰化,其他含氮杂环化合物未见更多报道】

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

接下来,作者探索了反应机理,做了控制实验。加入常用的不要钱的TEMPO1,2-二苯二烯,分别得到产率有70-72%。表明不是自由基反应。然后作者提出了一个反应可能机理:铜与羧酸作用,得到羧酸铜,然后与亚磺酸钠反应,得到中间体B,接下来脱去二氧化碳,得到中间体C,最终还原消除得到Cu(0)与目标产物3a

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

接下来,作者做了一些常规的衍生化反应。与氨氢反应;硝基还原;硝基偶联反应。【衍生化没有什么难度,但做的很有用】

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

最后,作者做了一些抗癌活性的实验,很高兴地是,他们筛选了抗癌活性比较好的化合物,进一步生物实验还在研究。【大家都在问,合成这些有什么用?有用,别人都做一做生物,就可以发好文章!】

(图片来源:Org. Lett. 202022, 7164−7168)

总结:作者报道了一种铜催化吲哚衍生化的方法,并筛选得到高活性的物质。

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