炔丙基 - 丙二烯重排和烯丙基迁移合成苯并噻吩和吲哚衍生物

描述了用于合成苯并噻吩的有效碱催化方案。反应通过碱促进的炔丙基 - 丙烯酰基重排进行，然后进行环化和烯丙基迁移。膦取代的吲哚可以通过类似的策略合成。

关键词： 烯丙基迁移; 苯并噻吩; 吲哚; 不含金属; 炔丙基丙二烯基

杂环经常存在于天然产物和药理活性化合物中，因此构建杂环的经济和有效方法总是非常需要的[1-6]。

苯并噻吩是重要的杂环化合物，是抗炎，抗雌激素和抗HIV药物的关键基序之一（图1）[7-9]。此外，苯并噻吩在材料科学中具有广泛的应用。除了过渡金属催化的炔烃底物环化的传统方法[10-12]，苯并噻吩在无金属条件下的合成最近引起了人们的广泛关注[13-15]。例如，Ingleson [16]最近证实了通过BCl 3诱导的芳基炔烃的亲和环化制备C3-硼化苯并噻吩。

由于起始材料的方便制备而不是使用不稳定或反应性多官能化丙二烯底物，Allene介导的环化反应是有利的[17-27]。尽管已经建立了过渡金属（例如，Au，Pd）催化的炔丙基 - 烯丙基异构化和环化反应[28,29]，但是由碱促进构建杂环的这种转化没有充分证明[30,31]。最近，我们小组探索了利用β-锍碳负离子制备噻吩衍生物[19]。在Sonogashira反应条件下用酰氯处理炔烃，并且在一锅法中获得预期的β-锍碳负离子。基于我们对有机硫化学的理解[20-22]，我们在此报道了一种简单的无金属形成苯并噻吩的方法，该方法使用分子内加成硫原子（源自硫化物）生成缺电子的丙二烯部分。原位炔丙基 - 丙烯酰重排[17-27]和烯丙基迁移[32-34]（方案1））。此外，膦取代的吲哚衍生物也可以通过类似的策略方便地构建。该方法不仅避免使用过渡金属催化剂，而且还提供了通过其他方案不易实现的有用的杂环。

在最初的研究中，我们在50°C下用DBU（0.1当量）在THF中处理4-（3-（2-（烯丙硫基）苯基）-3-甲氧基丙-1-炔-1-基）苯甲酸甲酯（1a）在N 2下持续12小时（表1，条目1）。幸运的是，获得了所需产物2a，收率为57％。使用TEA或DABCO没有观察到反应，可能是因为这些相对较弱的碱不能形成丙二烯中间体（表1，条目2和3），这与先前的工作不同。其他碱基，例如TBD，Cs 2 CO 3和t -BuOK被发现效果较差（表1，条目4-6）。令我们高兴的是，发现将催化剂负载量增加到0.2当量导致明显更高的产率为83％（表1，条目7）。然而，较高的催化剂负载对反应几乎没有影响（表1，条目8）。发现在筛选不同溶剂后THF是最佳溶剂。发现其他溶剂如DCE，甲苯和CH 3 CN效果较差（表1，条目9-11）。当反应时间减少至6小时时，产率降至51％（表1，条目12）。发现较低的温度对反应的效果较差（表1，条目13）。没有碱，没有发生反应，这意味着反应仅通过丙二醇中间体进行（表1，条目14）。因此，最佳反应条件是在氮气下在THF中在50℃下DBU（0.2当量）12小时。