电催化硒化2-烯基苯胺一锅法合成3-硒基吲哚：绿色化学与自由基路径的探索

研究人员针对传统3-硒基吲哚合成依赖化学氧化剂和过渡金属的问题，开发了一种电催化级联硒化/氧化策略。该研究在无化学氧化剂和过渡金属条件下，实现了2-烯基苯胺与二芳基二硒醚的一锅法转化，获得多种2-芳基-3-硒基吲哚，产率良好。该方法具有底物范围广、条件温和、操作简便等优势，为绿色合成含硒杂环化合物提供了新思路。

　　

含硒杂环化合物在药物开发和材料科学中具有重要价值，其中3-硒基吲哚因其独特的生物活性和光电性能备受关注。然而，传统合成方法通常需要化学氧化剂和过渡金属催化剂，不仅产生环境负担，还可能因金属残留影响产物纯度。此外，现有方法在底物兼容性和反应条件控制方面存在局限，亟需开发更绿色、高效的合成策略。

发表在《European Journal of Organic Chemistry》的研究提出了一种创新解决方案。研究人员设计了一种电催化级联反应体系，通过阳极氧化引发自由基路径，实现了2-烯基苯胺与二芳基二硒醚的直接转化。该方法摒弃了传统化学氧化剂和金属催化剂，仅需电流驱动即可完成硒化/氧化双过程，成功构建了结构多样的2-芳基-3-硒基吲哚骨架。

关键技术包括：1）电化学循环伏安法（CV）验证反应可行性；2）恒电位电解优化反应条件；3）电子顺磁共振（EPR）检测自由基中间体；4）核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HRMS）表征产物结构。

底物适用范围研究
系统考察了24种2-烯基苯胺和15种二芳基二硒醚的兼容性。结果显示，无论苯环上带有给电子基（-OMe、-Me）还是吸电子基（-F、-Cl），均能以51%-89%的产率获得目标产物。值得注意的是，杂芳基硒醚（如2-吡啶基）也能顺利参与反应，拓展了方法的应用边界。

机理探究
通过EPR捕获到苯硒基自由基（PhSe•）信号，结合CV分析提出机理：二硒醚在阳极氧化生成硒阳离子（RSe⁺），经歧化反应产生自由基；随后自由基加成到2-烯基苯胺的C=C双键，经分子内环化和二次氧化形成吲哚骨架。控制实验证实氧气作为终端氧化剂参与催化循环。

绿色化学评估
与传统方法相比，该策略原子经济性显著提高，反应条件温和（室温、空气氛围），且无需柱层析纯化。电流效率达到82%，体现了电能的高效利用。

这项研究开创性地将电化学与自由基化学结合，为含硒杂环合成提供了可持续解决方案。其重要意义在于：1）建立首个无金属催化的3-硒基吲哚电合成体系；2）揭示硒自由基参与的多步级联反应机制；3）为其他杂原子官能化反应设计提供借鉴。该方法在药物分子后期修饰和功能材料制备中展现出广阔应用前景。