近年來,咪唑并吡啶類化合物因其在醫(yī)藥、材料科學(xué)和精細(xì)化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。甲?;s環(huán)作為制備生物活性分子的重要中間體也成為一類重要的合成目標(biāo)。盡管傳統(tǒng)的甲?;椒ò╒ilsmeier-Haack反應(yīng)、Reimer-Tiemann反應(yīng)、Rieche反應(yīng)、反應(yīng)和Duff反應(yīng)取得了令人印象深刻的進展,但不可避免地存在條件苛刻、選擇性低、官能團耐受性差和使用過量強堿或強酸等問題,極大地限制了這些方法的應(yīng)用。因此,開發(fā)一種溫和高效的直接C-3甲?;椒ㄈ匀皇茄芯康奶魬?zhàn)。
圖1. 電化學(xué)介導(dǎo)咪唑并吡啶C-3甲?;磻?yīng) 近日,華東理工大學(xué)王利民課題組在前期研究基礎(chǔ)上(電化學(xué)介導(dǎo)喹喔啉酮與二苯基氧膦的氧化偶聯(lián)反應(yīng),Asian. J. Org. Chem. 2019, 8, 2092.),實現(xiàn)了以三甲胺作為碳源的電化學(xué)介導(dǎo)咪唑并吡啶C-3甲?;磻?yīng)(圖1)。三甲胺是一種理想的碳源,具有分子量小、可用性好、成本低的特點。該反應(yīng)符合綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的原則,反應(yīng)條件簡單溫和,無需額外的氧化劑或金屬催化劑,并且具有良好的底物普適性。 圖2. 咪唑并吡啶甲酰化底物范圍 在最優(yōu)反應(yīng)條件下,不同官能團取代的咪唑并吡啶底物都表現(xiàn)出良好的普適性,甲?;繕?biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率在70%–92%。此外,在某些情況下還觀察到一種新型的六氟異丙基化產(chǎn)物(圖2)。反應(yīng)可以放大至克級規(guī)模,也通過產(chǎn)物的后續(xù)拓展證明了其在后期官能團化和藥物分子的合成中具有實際可行性(圖3)。在反應(yīng)機理研究中,作者通過循環(huán)伏安測試和控制實驗揭示了該電化學(xué)甲?;磻?yīng)歷程,并通過分離關(guān)鍵中間體進一步證明了該反應(yīng)機理(圖4)。 圖3. 反應(yīng)的應(yīng)用拓展 圖4. 推測反應(yīng)機理 論文信息 Electrochemically Enabled Direct C3-Formylation of Imidazopyridines with Me3N as a Carbonyl Source Dr. Zhicong Tang, Dr. Gang Hong, Shiyun Sun, Prof.?Dr. Limin Wang Chemistry – An Asian Journal DOI: 10.1002/asia.202300001