通过非经典重芳构化实现N-杂芳烃的C2位官能化

《Nature Communications》：Divergent C2 functionalization of N-Heteroarenes via nonclassical rearomatization

　　

摘要

由于N-杂芳烃具有内在的芳香稳定性以及多个反应位点，对其实施位点选择性功能化仍然是一个长期存在的挑战。我们提出了一种统一策略，能够重新定向N-烯氧基杂芳烃盐的反应性，从而获得两类不同的产物。在格氏试剂条件下，吡啶盐通过一种协同的、六电子的逆异烯重排反应实现C2位点的功能化——这种转化此前尚未被报道过——以高达93%的产率生成邻位取代的吡啶（烷基、芳基、杂芳基或炔基）。相比之下，喹啉盐则经历一系列反应步骤，包括C2加成、3,3-σ迁移重排、环加成和脱水，从而高效地生成N键连接的多环结构。值得注意的是，反应路径受到底物空间结构的调控：当喹啉的C8位被取代时，反应机制会转变为逆异烯重排路径。该方法具有可扩展性，能够实现复杂骨架的后期多样化修饰以及位点选择性的氘标记。通过机理研究和计算模拟，我们证明了这一策略为通过非经典重芳香化途径对杂芳烃进行修饰提供了一个多功能平台。