《Tetrahedron》:Synthesis of Indole-substituted Novel 2H-Chromenes via Molecular Iodine Mediated Iodoarylation Reaction
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普尔娜·普里亚(Prerna Priya)|尼基尔·考希克(Nikhil Kaushik)|卡尔梅多·普拉贾帕蒂(Karmdeo Prajapati)|阿肖克·K·巴萨克(Ashok K. Basak)
印度瓦拉纳西(Varanasi)221005,巴纳拉斯印度教大学(Banar
普尔娜·普里亚(Prerna Priya)|尼基尔·考希克(Nikhil Kaushik)|卡尔梅多·普拉贾帕蒂(Karmdeo Prajapati)|阿肖克·K·巴萨克(Ashok K. Basak)
印度瓦拉纳西(Varanasi)221005,巴纳拉斯印度教大学(Banaras Hindu University)科学研究所化学系
摘要
分子碘能够对吲哚取代的芳基丙炔醚进行化学选择性碘代芳基化反应,高效地生成新型的3-碘代-2H-色烯(3-iodo-2H-chromenes)。该反应具有广泛的底物适用范围,可用于合成雌酮(estrone)和δ-生育酚(δ-tocopherol)基杂化分子。温和的反应条件适用于N-Boc保护的吲哚及其他具有合成价值的官能团。吲哚取代的3-碘代-2H-色烯的合成修饰可在钯(Pd)催化的标准条件下进行。
引言
2H-1-苯并吡喃(2H-chromene)结构单元广泛存在于天然产物中,如茶叶、水果和蔬菜中的单宁和多酚。1 2H-色烯衍生物也被用作合成生物活性化合物的构建块。2 图1展示了一些具有生物活性的2H-色烯的例子。含有2H-色烯结构的杂环化合物具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗结核、抗病毒、抗肿瘤、抗菌/抗微生物、抗糖尿病、抗凝、抗过敏、利尿、杀菌以及抗HIV等多种活性。3 一些2H-色烯化合物还充当性信息素,能够激活钾通道,或抑制磷酸二酯酶IV和二氢叶酸还原酶。4 此外,2H-色烯衍生物还
被用作激光染料、有机发光器件(OLEDs)、光学增亮剂、有机闪烁体、三重态敏化剂和荧光探针中的光致变色材料。5 它们还在许多生物聚合物的调控中发挥关键作用。6 因此,已经开发出了多种合成2H-色烯衍生物的方法。7 其中,利用易获得的芳基丙炔醚进行分子内环化是一种有效的方法,可以在C4位置引入芳基及其他取代基(方案1a)。芳基丙炔醚的分子内氢芳基化反应可使用多种金属配合物作为π-活化剂,如Hg(OTf)28、PtCl49、AgOTf10、Au(PPh3)Cl11、InI312和Rh2(tfa)413。另一方面,在卤离子存在下,芳基丙炔醚会发生选择性亲电环化反应,生成3-卤代-4-芳基-2H-色烯(方案1b)。卤离子可活化炔烃,促进分子内芳基化(环化)反应。例如,在Barluenga试剂和HBF4(Ipy2BF4/HBF4)的存在下,低温条件下可高效生成3-碘代-4-芳基-2H-色烯。14 同样,Larock等人也展示了在NaHCO3存在下使用分子碘进行的碘环化反应。15 其他试剂,如碘化氯(ICl)和N-碘代琥珀酰亚胺(NIS)也可用于该反应。16, 17 使用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)和N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)可合成3-溴代和3-氯代2H-色烯。17, 18 尽管取得了这些进展,但大多数文献报道仅限于简单的芳基丙炔醚,据我们所知,目前尚未有关于利用卤离子环化合成4-吲哚取代2H-色烯的报道。由于含吲哚化合物具有广泛的生物活性,包括抗癌、抗炎、抗病毒和抗菌作用,19 并且在农业化学中可用于除草和杀虫,20 因此,将具有生物活性的2H-色烯(如上所述)与吲哚衍生物结合可能会产生具有显著药理意义的杂化分子。21 此外,这些杂化分子也可能成为合成新型多环化合物的有趣底物。22 本报告证明,吲哚取代的芳基丙炔醚在I2存在下可高效进行碘代芳基化反应,生成多种吲哚取代的3-碘代-2H-色烯(方案1c)。天然产物雌酮和δ-生育酚衍生的丙炔醚可生成基于2H-色烯的新型杂化分子。
部分摘录
结果与讨论
在本研究中,我们从补充信息中展示的吲哚取代的芳基丙炔醚系列1a-1t中选择了1b作为模型底物。一般来说,芳基丙炔(硫)醚1是通过K2CO3介导的醚化反应,将市售酚类和硫酚与吲哚取代的丙炔溴化物反应得到的(方案2)。23
丙炔醚1b在乙腈中与1.0当量的I2反应后
结论
总之,我们展示了一种使用分子碘作为廉价试剂高效合成新型吲哚取代3-碘代-2H-色烯的方法。该反应具有广泛的底物适用范围,适用于合成雌酮和δ-生育酚基杂化分子。碘环化的成功得益于在多种官能团(如-OR、-SMe、-NHAc、-NHBoc、1,3-二氧环烷、酮等)存在下对炔烃的显著选择性活化。
实验方法
除非另有说明,所有化学品均直接使用商业来源的产品,无需纯化。所有商业级溶剂也直接使用,无需纯化。无水溶剂按照标准方法制备。柱层析使用100-200目硅胶,以乙酸乙酯和己烷的混合溶剂作为洗脱液。1 1H和13C核磁共振(NMR)谱在Jeol JNM-ECS谱仪上记录,操作频率分别为500 MHz(1H)或125 MHz(13C)。
CRediT作者贡献声明
卡尔梅多·普拉贾帕蒂(Karmdeo Prajapati): 方法学研究、数据整理。普尔娜·普里亚(Prerna Priya): 方法学研究、数据整理。尼基尔·考希克(Nikhil Kaushik): 方法学研究、数据整理。阿肖克·库马尔·巴萨克(Ashok Kumar Basak): 文章撰写与编辑、初稿撰写、指导、概念构思。
致谢
ANRF(新德里,授权号CRG/2023/000121)和IoE BHU(种子基金)提供的研究资助。NS感谢新德里的CSIR提供的研究奖学金。KP感谢新德里教育部的PMRF资助。我们感谢SATHI BHU提供的分析支持。