吲哚类化合物广泛分布于自然界当中，是生物活性分子骨架中重要的组成部分。其中，3-吲哚乙酸(IAA)是在植物体内广泛存在的生长激素之一，以它为基础衍生的一系列化合物在生命科学与制药领域中备受推崇。在构建吲哚的众多方法中，Fukuyama吲哚合成法作为经典的吲哚合成路线，已经在天然产物合成中得到了广泛应用。但传统上，其自由基引发过程通常需要使用毒性较大的有机锡试剂作为氢源，这就限制了它的进一步发展。目前已有的一些改进研究也往往会在吲哚2号位上引入其他取代基。如何使用绿色，环保的方式来引发反应，高效构建广泛存在且易于修饰的3-单取代吲哚类化合物，仍然是该领域中亟需解决的问题。
近日，中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心的黄汉民课题组针对这一问题，借助于近年来新兴的铁催化氢原子转移策略，巧妙地将铁氢催化体系引入到吲哚类化合物的合成当中，实现了铁催化的异腈与烯烃分子内自由基环化反应，温和，绿色，高效地构建了天然产物和药物分子中广泛存在的3-吲哚乙酸类化合物。本反应条件温和，反应速度快，官能团兼容性较强。同时，反应使用了廉价，稳定的铁催化剂，其对氧和水分的不敏感性使得反应不需要严格在惰性气氛下进行。更难能可贵的是，该反应能够在低至1%的催化剂用量下以最高94%的收率放大至克级，这些特点都使得该反应在药物合成中具有较强的实用性，体现了近年来人类社会和科学界所提倡的绿色、可持续、高效合成的理念。研究者相信，此项研究不仅能作为Fukuyama吲哚合成反应的一个补充，其将异腈引入到氢原子转移体系中来引发自由基反应的策略也将大大拓展金属氢化物研究的发展空间。
相关工作近日发表于英国皇家化学会旗舰刊物Chemical Science ( Fe-catalyzed Fukuyama-type indole synthesis triggered by hydrogen atom transfer DOI: 10.1039/d1sc03058b )。论文第一作者为硕士研究生张天泽，通讯作者为黄汉民教
原文刊载于【InfoMat】公众号
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