on style="font-stretch: normal; font-family: "PingFang SC"; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255); line-height: 2em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">羅斯托克大學Malte Brasholz作為通訊作者和漢堡大學等研究者對四氫咔唑(Tetrahydrocarbazole)、全氫環庚[b]吲哚(perhydrocyclohepta[b]indole)原料分子在堿性環境中發生單氧化催化級聯反應過程,生成了手性三環吲哚衍生物(perhydropyrido-azepino[1,2‐a]indole,perhydro‐azepino[1,2‐a]indoles)。這種含氧產物分子在磷酸催化作用中生成了結構罕見的雙酰基亞胺陽離子產物,作者對這種難以合成的罕見陽離子的反應性進行研究。
要點1. 反應優化。通過hexahydrocyclohepta[b]indole作為反應物,O2作為氧化劑,在10 W 460 nm LED光照作用中,在加入NaOD的CD3OD溶液中進行光催化反應。單反應中沒有光催化劑,反應在14 h后在芳基芐基位點生成羰基的產物2a(產率14 %),原料轉化率為15 %。在反應中分別使用Ru(bpz)3(PF6)2、Mes+-Arc·ClO4,原料轉化率分別為60 %、77 %,芐基位點羰基化的產物2a產率分別為24 %,59 %。當反應中將光源更換為藍光CFL熒光燈,光催化劑選擇1,8-二羥基蒽醌(1,8-dihydroxyanthraquinone),并在溶劑中加入甲苯溶劑,產物中芐基羰基化反應產物的產率降低為7 %,同時反應中轉而生成66 %的吲哚N的鄰位上分別氧化為羰基和羥基。要點2. 反應機理。光敏劑作用中將3O2激發為1O2,隨后1O2加成到芐基位點上,隨后通過retro-[2+2]反應,C-C鍵打開并生成兩個羰基。隨后通過異構化生成六元環,同時在芐基位點生成羰基。再次通過與1O2反應,加成到六元環上的烯烴上,通過retro-[2+2]反應,再次打開C-C鍵生成兩個羰基鍵,并通過異構反應生成五元環,得到目標分子產物。
Mario Frahm, Thorsten von Drathen, Lisa Marie Gronbach, Alice Voss, Felix Lorenz, Jonas Bresien, Alexander Villinger, Frank Hoffmann, Malte Brasholz*. Visible light cascade photooxygenation of tetrahydrocarbazoles and cyclohepta[b]indoles: access to rare C,N‐diacyliminium ions, Angew. Chem. Int. Ed. 2020DOI:10.1002/anie.202007549https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202007549