近日，貴州省天然產物研究中心（貴州醫(yī)科大學省部共建藥用植物功效與利用國家重點實驗室）任海課題組，利用銅配合物作為催化劑，以H2O和O2作為氧源，實現(xiàn)了四氫咔唑的可控氧化重排反應，以優(yōu)異的化學選擇性和區(qū)域選擇性合成了環(huán)戊基螺吲哚啉-2-酮和螺吲哚啉-3-酮類化合物。該方法反應溫和、操作簡單，不需要其他化學氧化劑。
螺吲哚啉-2-酮和螺吲哚啉-3-酮都是天然產物和生物活性分子中普遍存在的結構單元。它們獨特的分子結構和作為多功能性的藥效團吸引了合成化學家和藥物學家們的廣泛關注?；诜律暮铣伤悸罚?0世紀60年代以來，利用氮或氧原子在β位或γ位的電子供體特性，四氫-β-咔啉（THβCs）和四氫-γ-咔啉（THγCs）的氧化重排已被廣泛研究，分別用于合成吡咯烷或呋喃取代的螺吲哚啉-2-酮和-3-酮類化合物。許多經典的氧化劑，如Pb(OAc)2、OsO4、NBS和過氧化物試劑已經成功應用于這些轉化。然而，這些方法的重排途徑主要取決于底物的結構，并且通常需要化學計量的氧化劑。此外，由于沒有供電子基團，直接氧化四氫咔唑合成環(huán)戊基取代的螺吲哚啉酮類化合物的相關報道相對較少。 為解決這一問題，任海等人在課題組前期工作的基礎之上，設想吲哚經過單電子氧化能夠形成含有親電（C-2）和自由基（C-3）活性反應位點的3-自由基亞胺吲哚中間體，利用通配合物催化劑的可調控作用，有可能能夠分別調控H2O進攻C-2位、O2捕捉C-3位碳自由基，進而通過1,2-重排一步合成環(huán)戊基螺吲哚啉-2-酮類化合物和螺吲哚啉-3-酮類化合物。通過對反應催化條件（金屬價態(tài)、配體、溶劑、溫度等）進行系統(tǒng)研究，成功實現(xiàn)了該設想。在最佳反應條件下，以52%-91%的收率得到相應的環(huán)戊基螺吲哚啉-2-酮類化合物和以27%-68%的收率得到相應的環(huán)戊基螺吲哚啉-3-酮類產物。此外，受1，2-遷移重排獨特途徑的啟發(fā)，通過催化調控，實現(xiàn)了吲哚的可控C-3羥基化，用于構建C-3羥基亞胺吲哚啉。 本工作充分體現(xiàn)了銅配合物催化劑的可調控性及實用性。這也為后續(xù)相關反應的設計提供了新思路。 論文信息 Copper-Catalyzed Tunable Oxygenative Rearrangement of Tetrahydrocarbazoles Hai Ren, Bing-Qing Yang, Jun Shi, Wei Wu, Biaobiao Jiang, Qin Chi Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202401293
