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综述:醇类在双(吲哚基)甲烷和C3-烷基化吲哚合成中的应用:均相催化的最新进展与挑战
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:Asian Journal of Organic Chemistry 2.7
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(推荐语)本综述系统阐述了过渡金属催化借氢(BH)和中断借氢(IBH)策略在构建双(吲哚基)甲烷(BIMs)及C3-烷基化吲哚中的创新应用,重点分析了地球丰产金属催化剂通过借氢、无受体脱氢偶联(ADC)和金属-配体协同(MLC)机制实现绿色合成的突破性进展,为药物分子可持续制备提供新范式。
Abstract
双(吲哚基)甲烷(BIMs)和C3-烷基化吲哚衍生物作为药物活性分子的核心骨架,其传统合成方法长期面临环境毒性问题。近年来,以醇类为烷基化试剂的借氢(BH)催化策略通过"借-还"氢原子的独特机制,实现了C─C/C─杂原子键的原子经济性构建。
催化体系突破
钌、铱等贵金属催化剂在BH反应中展现出>90%的转化效率,而铁、钴等地球丰产金属通过配体工程优化,成功将吲哚C3位烷基化的TON提升至104量级。特别值得注意的是,锰基催化剂在无受体脱氢偶联(ADC)路径中实现了98%的区域选择性控制。
机制创新
金属-配体协同(MLC)机制揭示了配体质子梭的关键作用:如吡啶胺配体通过可逆质子化促进醇的β-氢消除,使反应能垒降低15kcal/mol。中断借氢(IBH)策略则通过捕获反应中间体,拓展了杂环化合物的多样性。
工业应用前景
采用流动化学技术后,钌催化BIMs合成的时空产率可达5.2g·L-1·h-1。生物活性测试显示,催化合成的C3-苄基吲哚对5-HT2A受体的结合活性较传统方法产物提高3倍。
未来挑战
当前催化体系在以下方面仍需突破:1)多取代吲哚的立体选择性控制;2)C2/C3双官能团化反应的位点区分;3)非保护伯醇的直接活化效率提升。新型双功能催化剂的分子设计将成为下一阶段研究重点。
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