金屬催化吲哚芳環(huán)的不對稱去芳構化可以構建一些有意義的骨架分子。目前，許多課題組在這方面做了研究工作。例如：馮小明課題組開發(fā)了手性雙氮氧酰胺配體，在Lewis酸催化下實現(xiàn)吲哚與烯烴的分子間不對稱去芳構化；游書力課題組開發(fā)的銥催化分子內(nèi)烯丙醇酯對吲哚芳環(huán)的不對稱烯丙基烷基化反應，亞膦酰胺手性配體在這類反應中能控制手性中心的形成；賈義霞課題組報道的鈀催化N-?；胚岬姆肿觾?nèi)不對稱去芳構化構建2位手性季碳中心，其配體為手性BINAP；等等。
近年來，在催化不對稱去芳構化的策略中，動態(tài)動力學拆分（DKR）受到了越來越多的研究，它可以將外消旋化合物完全轉(zhuǎn)化為所需的手性產(chǎn)物。欒新軍課題組報道了鈀/手性NHC催化1-萘酚與炔的分子間去芳構化反應，通過不對稱動態(tài)動力學轉(zhuǎn)化，以高對映選擇性合成出手性螺環(huán)萘醌化合物。目前，由軸到中心的立體收斂的轉(zhuǎn)化還是很少有報道。在此背景下，由3-芳基吲哚通過去芳構化，構建手性螺環(huán)季碳中心，這是合成手性螺環(huán)戊烯吲哚的一種直接方法。但是在上述報道中，以及鈀/降冰片烯共同催化的Catellani反應類型的嘗試中，都沒能實現(xiàn)吲哚的不對稱去芳構化。
復旦大學張俊良課題組設計開發(fā)了一系列新型手性亞磺酰胺膦配體（Sadphos），如Ming-Phos，Xiang-Phos，PC-Phos和Xu-Phos等。這類配體在過渡金屬不對稱催化中表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。于是，他們課題組利用已開發(fā)的手性配體庫，用鈀/PC-Phos催化3-芳基吲哚與炔烴的分子間去芳構化策略，實現(xiàn)了手性螺環(huán)戊烯吲哚的合成。作者通過反應條件的優(yōu)化和配體結(jié)構改造的基礎上，確定了最佳催化劑為Pd(Xantphos)Cl2 (10 mol%)，手性配體為(S,Rs)-P6 (15 mol%)。
在最優(yōu)條件下，作者探索了3-芳基吲哚和炔的底物范圍。3-芳基吲哚的兩個苯環(huán)上能兼容較多的基團，原料炔可以是二芳基乙炔和二烷基乙炔。其中，二烷基乙炔的碳鏈上可以兼容苯環(huán)、氯原子、氧雜原子、烯基、酯基和鄰苯二甲酰亞胺。該反應可以實現(xiàn)產(chǎn)物的克級規(guī)模制備。產(chǎn)物可以還原為手性吲哚啉結(jié)構，產(chǎn)物3ay可以在四丁基氟化銨的作用下脫硅基環(huán)化成手性并環(huán)化合物。
機理研究對鈀催化劑和配體的配位模式和活性中間體進行了研究?？刂茖嶒炞C實了活性催化劑的存在。隨后，作者發(fā)現(xiàn)只有在(S, Rs)-P6和Xantphos共同作用下，反應表現(xiàn)出更好的對映選擇性。非線性實驗證實了鈀與(S, Rs)-P6之間是1：1配位。因此作者提出了反應中真正控制對映選擇性的是(S, Rs)-P6和Xantphos雜化配位的鈀催化劑及其中間體，即在催化循環(huán)中，鈀始終同時與(S, Rs)-P6和Xantphos配位。通過與中科院上海有機化學研究所的郭寅龍研究員團隊合作，用SAESI-MS對體系中的活性物種進行檢測和分析，其結(jié)果能為上述提到的雜化配位模式提供佐證。
論文信息：
Asymmetric Dearomatization of Indole via Palladium/PC-Phos-Catalyzed Dynamic Kinetic Transformation
第一作者是復旦大學化學系博士研究生儲豪科
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202010164
原文鏈接：
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202010164
