Синтез индола Фукуяма - Fukuyama indole synthesis

В Синтез индола Фукуяма это универсальный оловянный химическая реакция что приводит к образованию 2,3-дизамещенных индолы.[1] Практическая реакция в одном сосуде, которая может быть полезна для создания дизамещенных индолов.[2] Наиболее часто гидрид трибутилолова используется в качестве восстановителя, с азобисизобутиронитрил (AIBN) как радикальный инициатор. Триэтилборан также можно использовать в качестве радикального инициатора.[3] Реакция может начаться либо с орто-изоцианостирол или 2-алкенилтиоанилид производное, оба образующие индол через Радикальная циклизация через α-станноимидоильный радикал.[4] Группа R может представлять собой ряд как основных, так и чувствительных к кислоте функциональных групп, таких как сложные эфиры, простые эфиры THP и β-лактамы. Вдобавок реакции нет стереоспецифический, в том, что оба СНГ и транс изоформа может быть использована для получения желаемого продукта.[5]

Синтез индола Фукуяма с любым исходным материалом.

Механизм

В механизм реакции начинается с образования радикала трибутилолова с помощью AIBN или триэтилборана, что не показано ни в одном из ступенчатых механизмов. После радикальной атаки о-изоцианоуглерод образует альфа-станноимидоильный радикал. В результате радикальной циклизации образуется пятичленное кольцо с последующим распространением нового радикала олова. Заключительный шаг зависит от желаемого результата реакции. Эта реакция однокамерный синтез и приводит к выходам от 50% до 98% в зависимости от заместителя.[1]

Поэтапный механизм синтеза индола Фукуямы, начиная с заместителя изоциано.

Механизм использования 2-алкенилтиоанилида очень похож, он также начинается с образования связи, теперь уже между радикалом олова и серой. После аналогичной радикальной циклизации, приводящей к пятичленному кольцу, образуется новый радикал олова, и исходный атакующий радикал уходит с серным заместителем. Эта часть пошагового механизма еще предстоит детализировать. Выход реакции может составлять от 40% до 93% в зависимости также от желаемого заместителя.

Поэтапный механизм синтеза индола Фукуямы, начиная с алкенилтиоанилидного заместителя.

Производные

Синтез индола Фукуямы может генерировать ряд различных заместителей в положении 2,3, которые ранее были недостижимы без защитная группа по азоту в кольце. Одним из таких примеров является производное 2-иодиндола, которое затем может приводить к множеству N-незащищенных 2,3-замещенных индолов. До открытия этого соединения химия с участием 2-станнилиндолов не была развита, так как не было возможности практически синтезировать эти N-незащищенные 2,3-станнилиндолы. Один был ограничен производством N-защищенных 2-станнилиндолов через металлизация с помощью процесса, известного как Муфта стилла.[6] N-незащищенные 2-станнилиндолы, полученные в результате синтеза Фукуяма, могут быть легко окислены йодом, что открывает область химии, которая позволяет синтезировать различные соединения с использованием 2-йодоиндолов в качестве исходного реагента. Это замещенное йодом производное может приводить к арилгалогенидам, винилиодидам, винилтрифлатам, бензилбромидам.

Пример реакции синтеза Фукуямы.

Помимо ацетиленов (Муфта Соногашира ) и акрилаты (Чертовски реакция ) во второй позиции.[5]

Возможные реакции синтеза на следующей стадии, работающие с 2-йодоиндолами из синтеза Фукуяма.

Приложения

Синтез - один из простейших методов создания полизамещенных индолов, этот метод использовался во многих натуральный продукт синтезирует, включая аспидофитин,[7] винбластин,[8] и стрихнин[9]

Ниже показан четвертый этап синтеза (+) - винбластина, применение синтеза индола Фукуямы для создания дизамещенного индола.

Пример стадии реакции индола Фукуямы в синтезе винбластина

Кроме того, реакция фукуяма играет роль в синтезе индолокарбазолов,[5] бииндолилы,[5] и полный синтез винкадифформин и таберсонин.[10]

Рекомендации

  1. ^ а б Фукуяма, Т .; Чен, X .; Пэн, Г. (1994). «Новый опосредованный оловом синтез индола». Варенье. Chem. Soc. 116 (7): 3127–8. Дои:10.1021 / ja983681v.
  2. ^ Пиндур, У .; Адам, Р. (1998). «Синтетически привлекательные процессы индолизации и новые методы получения селективно замещенных индолов». J. Heterocycl. Chem. 25 (1): 1–8. Дои:10.1002 / jhet.5570250101.
  3. ^ Tokuyama, H .; Yamashita, T .; Рединг, М. Т .; Kaburagi, Y .; Фукуяма, Т. (1999). «Радикальная циклизация 2-алкенилтиоанилидов: новый синтез 2,3-дизамещенных индолов». Варенье. Chem. Soc. 121 (15): 3791–2. Дои:10.1021 / ja983681v.
  4. ^ Гриббл, Г. (2000). «Последние достижения в синтезе индольных колец - методология и приложения». J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1. 2000 (7): 1045–75. Дои:10.1039 / a909834h.
  5. ^ а б c d Кобаяши, Т .; Фукуяма, Т. (1998). «Разработка нового синтеза индола». J. Heterocycl. Chem. 35 (5): 1043–56. Дои:10.1002 / jhet.5570350504.
  6. ^ Trost, B.M .; Фортунак, Дж. М. (1982). "Циклизации, инициированные Pd2+-Ag+ смешанная металлическая система ». Металлоорганические соединения. 1 (7): 7–10. Дои:10.1021 / om00061a003.
  7. ^ Суми, С .; Matsumoto, K .; Tokuyama, H .; Фукуяма, Т. (2003). «Энантиоселективный тотальный синтез аспидофитина». Орг. Lett. 5 (11): 1891–3. Дои:10.1021 / ol034445e. PMID  12762679.
  8. ^ Yokoshima, S .; Ueda, T .; Кобаяши, С .; Sato, A .; Кубояма, Т .; Tokuyama, H .; Фукуяма, Т. (2002). «Стереоконтролируемый тотальный синтез (+) - винбластина». Варенье. Chem. Soc. 124 (10): 2137–9. CiteSeerX  10.1.1.414.6638. Дои:10.1021 / ja0177049. PMID  11878966.
  9. ^ Kaburagi, Y .; Tokuyama, H .; Фукуяма, Т. (2004). «Полный синтез (-) - стрихнина». Варенье. Chem. Soc. 126 (33): 10246–7. Дои:10.1021 / ja046407b. PMID  15315428.
  10. ^ Кобаяши, С .; Peng, G .; Фукуяма, Т. (1999). «Эффективный общий синтез (±) -винкадифформина и (-) - таберсонина». Tetrahedron Lett. 40 (8): 1519–22. Дои:10.1016 / S0040-4039 (98) 02667-7.