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「Spotlight Research」光催化吲哚与烯烃的不对称去芳构化[2+2]环加成/扩环反应

化学空间服务科研工作者 · 公众号 · · 2024-07-29 09:00

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「Spotlight Research」光催化吲哚与烯烃的不对称去芳构化[2+2]环加成/扩环反应

作者：石 油醚

本期热点研究，我们邀请到了本文第一作者来自四川大学的侯刘真博士为我们分享。

2024年7月11日， J. Am. Chem. Soc. 在线发表了来自 四川大学冯小明教授 团队题为「Catalytic Asymmetric Dearomative [2 + 2] Photocycloaddition/Ring-Expansion Sequence of Indoles with Diversified Alkenes」的研究论文。该文中，他们利用手性双氮氧镧系金属配合物为催化剂，实现了可见光催化吲哚底物与非活化烯烃的催化不对称[2+2]环加成串联重排反应，高效高对映选择性地合成了一系列手性吲哚化合物。

“Catalytic Asymmetric Dearomative [2 + 2] Photocycloaddition/Ring-Expansion Sequence of Indoles with Diversified Alkenes.

Liuzhen Hou,‡ Longqing Yang,‡ Gaofei Yang, Zhe Luo, Wanlong Xiao, Linhan Yang, Fei Wang, Liu-Zhu Gong, Xiaohua Liu,* Weidi Cao* and Xiaoming Feng*,

J. Am. Chem. Soc., 2024, DOI: 10.1021/jacs.4c06780”

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Qustions

回答

Answers

Q1.

请对“Catalytic Asymmetric Dearomative [2 + 2] Photocycloaddition/Ring-Expansion Sequence of Indoles with Diversified Alkenes”作一个简单介绍。

光反应中产生的多种高活性的中间体可以破坏芳香类化合物的芳香性，实现多种多样的官能化反应。但由于光催化反应中高活性自由基中间体的存在，反应通常存在较强的外消旋背景反应，因此可见光催化不对称去芳化反应的发展仍较为缓慢。冯小明课题组发展了一种有效的可见光诱导不对称去芳构化反应，以手性双氮氧镧系金属配合物为催化剂，实现了可见光催化吲哚底物与非活化烯烃的催化不对称[2+2]环加成串联重排反应。其中，吲哚底物上带有碘原子的吡唑导向基与手性双氮氧配体-铽配合物的双齿螯合配位方式和重原子效应在提高反应活性和立体选择性方面发挥了关键作用。该反应具有良好的底物普适性，各种烯烃底物包括端烯、α-取代端烯以及内烯烃均可以顺利参与反应。

Q2.

有关本次研究的时候遇到过怎样的困难呢？又是怎样克服的呢？

在底物扩展部分，当完成单取代苯乙烯的底物扩展后，准备尝试多取代烯烃的底物扩展，但在先前的最优条件下，多取代烯烃并不能顺利参与反应，这会使该催化策略局限性较大。后面就重新尝试了反应条件的优化，幸运的是当时用芳基胺衍生的手性双氮氧配体时，反应可以顺利发生，并且有较好的收率和对映选择性。且由于希望实现多种多样烯烃底物的扩展，因此很多烯烃底物都需要单独进行反应条件筛选，这也需要较大的工作量。

Q3.

本次研究主体，有没有什么让您感觉特别辛苦和烧脑呢？

在文章撰写过程中，如何凝练出本文的亮点和吸引读者是比较烧脑的一件事。

Q4.

将来想继续研究化学的哪个方向呢？

电催化方向，与传统有机合成相比，有机电化学合成对于可持续合成和催化的独特潜力，未来希望可以在这个领域做出一些研究工作。

Q5.

最后，有什么想对读者说的吗？

祝愿在做研究的各位可以科研顺利，都做出自己想要的结果。