1991年,R.C. Larock首先報(bào)道了在鈀催化下由2-碘苯胺和取代炔烴關(guān)環(huán)合成吲哚的反應(yīng)。在以后的幾年中Larock的團(tuán)隊(duì)又對(duì)此反應(yīng)的應(yīng)用范圍進(jìn)行了進(jìn)一步的擴(kuò)展。在鈀催化下,鄰碘苯胺和二取代炔烴進(jìn)行雜環(huán)化合成2,3-二取代吲哚的反應(yīng)被稱(chēng)為L(zhǎng)arock吲哚合成反應(yīng)。
此反應(yīng)的特點(diǎn):1、各種取代炔烴都可以參與此反應(yīng),炔烴的R2和R3取代基對(duì)于反應(yīng)的進(jìn)行幾乎沒(méi)有影響。2、苯胺的N原子上也可以進(jìn)行各種取代。3、只有鄰碘苯胺才能很好的進(jìn)行此反應(yīng),鄰溴苯胺幾乎不反應(yīng)。4、此反應(yīng)有很好的立體選擇性:大的炔烴取代基(R2)幾乎總是在產(chǎn)物吲哚的2位。
5、當(dāng) R2=SiR3時(shí),2-硅基吲哚可以進(jìn)行脫硅質(zhì)子化,鹵化或者在鈀催化下與烯烴偶聯(lián)等反應(yīng)。6、通常情況下反應(yīng)中炔烴要過(guò)量(1.5-2eq),對(duì)于一些揮發(fā)性的炔烴,要加入更多當(dāng)量以確保產(chǎn)率。7、反應(yīng)中要加入當(dāng)量的LiCl和過(guò)量的堿。8、通常利用DMF作為溶劑,在100℃下反應(yīng)。
此反應(yīng)有一些變體:1、由苯胺的亞胺和二取代炔烴進(jìn)行偶聯(lián)可以合成異吲哚[2,1-a]吲哚類(lèi)化合物。2、苯胺也可以用其他鄰碘雜環(huán)芳胺替代,用于制備5-,6- 或7-氮雜吲哚, 吡咯[3,2-c]喹啉,四氫吲哚和 5-(三氮唑甲基)色胺類(lèi)似物等。3、炔烴可以用丙二烯代替用于合成3-亞甲基吲哚啉。
反應(yīng)機(jī)理
Pd(OAc)2 還原為Pd(0)
氯離子和配體和Pd(0)配位
鄰碘苯胺對(duì)Pd(0)進(jìn)行氧化加成。
炔插入到鈀原子上,接著立體選擇性地順式插入到鈀-芳基鍵之間。
氮原子取代與鈀配位的氯,形成乙烯基鈀中間體,整個(gè)體系是一個(gè)鈀雜的六元環(huán)體系。
鈀進(jìn)行還原消除生成吲哚,本身被還原為Pd(0),繼續(xù)進(jìn)行催化循環(huán)。
反應(yīng)實(shí)例
Org. Lett. 2004, 6, 249-252
T.F. Walsh and co-workers synthesized two (S)-β-methyl-2-aryltryptamine based gonadotropin hormone antagonists via a consecutive Larock indole synthesis and Suzuki cross-coupling.
Tetrahedron Lett. 1998, 39, 5159-5162
Org. Lett. 1999, 1, 1551-1553
編譯自: Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis, László Kürti and Barbara Czakó, Larock indole synthesis, page 260-261