苗瀟瀟，田豐收，張肖靜，王運(yùn)生，王春杰

（周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南周口466000）

鈀催化芳基亞磺酸鈉合成C－3芳基化中氮茚

苗瀟瀟，田豐收，張肖靜，王運(yùn)生，王春杰＊

（周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南周口466000）

利用芳基亞磺酸鈉直接合成C－3芳基化的中氮茚衍生物——3－苯基－1－氰基中氮茚.基于鈀催化利用芳基亞磺酸鈉合成3－苯基－1－氰基中氮茚的反應(yīng)需要過(guò)氧化物的協(xié)助，而且含N配體催化效率更高.這種方法為C－3功能化中氮茚分子的合成提供新方法.

芳基亞磺酸鈉；鈀催化；中氮茚；合成

中氮茚具有10π電子離域芳香結(jié)構(gòu)，在具有生物活性天然產(chǎn)物的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用中引起了廣泛的興趣.中氮茚框架由于存在特殊的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，在含雜環(huán)的生物活性天然產(chǎn)物研究中占有特殊地位，如抗真菌［1］、抗癌［2］、治療糖尿病藥、消炎、抗組胺劑、抗乙酰膽堿、抗結(jié)核、抗氧化［3］.

傳統(tǒng)上，合成取代中氮茚是通過(guò)吡啶與乙烯基化合物內(nèi)鎓鹽形成容易氧化的二氫中氮茚芳香體系.碳?xì)滏I直接功能化金屬催化的飛速發(fā)展成為合成連芳基化合物最為有效的方法，因此報(bào)道了許多合成功能化中氮茚方法.有很多用于合成修飾的中氮茚核心和中氮茚衍生物的方法，如烯化、炔化、芐化、亞磺?；投?先前的研究也應(yīng)用溴代芳烴和氯代芳烴作為中氮茚芳基化試劑，相對(duì)穩(wěn)定的芳基化有機(jī)物也被報(bào)道，如芳基硼酸和芳基三氟硼酸鹽.由于3－芳基中氮茚的重要性（如3－氟中氮茚具有全彩可發(fā)射波長(zhǎng)），合成3－芳基化中氮茚衍生物更為重要.

隨著用于C－C鍵形成的親電試劑的發(fā)展，芳基亞磺酸及其類(lèi)似物很容易獲得、價(jià)格低廉、通用性強(qiáng)，已被視為良好的底物.近年來(lái)芳基亞磺酸在碳?xì)滏I活化和與三鍵加成的Heck反應(yīng)、Hiyama反應(yīng)、Suzuki反應(yīng)等交叉偶合反應(yīng)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

芳基磺酸鈉合成C－3芳基化中氮茚的合成路線如下：

1.2 儀器和試劑

CL－4集熱恒溫加熱磁力攪拌器（上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠）；FA1104N電子分析天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；半微量有機(jī)合成制備儀等.

苯亞磺酸鈉、碳酸銀、醋酸鈀、醋酸銅（分析純，安耐吉化學(xué)），乙腈（天津市凱力達(dá)化工貿(mào)易有限公司），過(guò)氧化二苯甲酰（天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司），其他主要試劑均采購(gòu)于天津大茂化學(xué)試劑廠，均為分析純.1－氰基中氮茚按文獻(xiàn)［4］合成

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

反應(yīng)以乙腈為溶液，以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，1－氰基中氮茚∶苯亞磺酸鈉∶氧化劑為1∶1.2∶1（物質(zhì)的量），3%Pd催化劑，反應(yīng)溫度100℃，回流反應(yīng)6h.旋蒸除去乙腈，用二氯甲烷稀釋反應(yīng)所得混合液，將稀釋液倒入分液漏斗中，適量的飽和食鹽水倒入分液漏斗震蕩洗滌、分液，取有機(jī)層至錐形瓶中，再用適量的硫酸鎂對(duì)有機(jī)層進(jìn)行干燥、過(guò)濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)除去溶劑，得粗產(chǎn)物；然后，采用硅膠柱層析收集產(chǎn)物，產(chǎn)物經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)除去展開(kāi)劑后，再真空干燥后得到產(chǎn)物.

2 結(jié)果與討論

2.1 氧化劑對(duì)反應(yīng)的影響

以醋酸鈀（Pd（OAc）2）作為催化劑，不加配體，考察氧化劑對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表1.以銅鹽（Cu（OAc）2、CuBr2）為氧化劑，只得到了少量的目標(biāo)產(chǎn)物，形成了大量的副產(chǎn)物二苯砜.在反應(yīng)體系中加入銀鹽（AgOAc、AgNO3）作為氧化劑，也沒(méi)有獲得大量的C－3芳基化合物，但在銀鹽存在下發(fā)現(xiàn)副產(chǎn)物二苯砜減少.而添加過(guò)氧化苯甲酰（BPO）為氧化劑，沒(méi)有副產(chǎn)物二苯砜的生成，3－苯基－1－氰基中氮茚有56%的產(chǎn)率.其中添加二叔丁基過(guò)氧化物（DTBP）產(chǎn)率可以達(dá)75%.

表1 氧化劑對(duì)產(chǎn)物、產(chǎn)率的影響

2.2 配體對(duì)反應(yīng)的影響

以醋酸鈀（Pd（OAc）2）作為催化劑，DTBP為氧化劑，加催化劑量2.5倍配體，考察配體對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表2.由表2可以看出，加入膦配體（P（Ph）3）目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率反而比不加配體降低，不過(guò)加入含氮配體可以使得產(chǎn)率很高.在含氮配體研究中，鄰菲羅啉、2，2，－聯(lián)吡啶、TMEDA（N，N，N，，N，，－四甲基乙二胺）中，2，2，－聯(lián)吡啶為配體產(chǎn)率最高可達(dá)95%.

表2 配體對(duì)產(chǎn)率的影響

2.3 催化劑對(duì)反應(yīng)的影響

以DTBP為氧化劑，以2，2，－聯(lián)吡啶為配體，加催化劑量2.5倍配體，考察催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表3.在鈀催化劑的篩選過(guò)程中，如PdI2、PdCl2、PdCl2（CH3CN）2，產(chǎn)物的產(chǎn)率分別為84%、89%、78%.

表3 催化劑對(duì)產(chǎn)率的影響

3 結(jié)論

發(fā)現(xiàn)了基于鈀催化利用芳基磺酸鈉合成C－3芳基化中氮茚的方法.這些方法可以直接合成有價(jià)值的C－3取代的中氮茚衍生物.與芳基磺酸鈉反應(yīng)合成C－3芳基化中氮茚衍生物需要過(guò)氧化物抑制副產(chǎn)物二苯砜，含氮配體可提高催化效率.更多這方面的研究正在進(jìn)行中.

［1］趙雪淞，高聆，王娟，等.五種茄科糖苷生物堿及其混合物的抗真菌活性研究［J］.Nat Prod Res Dev，2009，21：36－43.

［2］繆震元，張萬(wàn)年，姚建忠，等.10－酯基高喜樹(shù)堿的全合成及抗腫瘤活性研究［J］.Chin J Org Chem，2006，26（9）：1221－1224.

［3］王炳祥，沈永淼，沈健，等.中氮茚腈類(lèi)化合物的合成及其熒光性質(zhì)的研究［J］.化學(xué)學(xué)報(bào)，2004，62（17）：1649－1652.

［4］Zhu C C，Wei X D，Hu J X，et al.A Facile Synthesis of Indolizines by l，3－Dipolar Cycloaddition of Pyridinium and Related Heteroaromatic Ylides with Alkenes in the Presenee of TPCD，Py4Co（HCrO4）2［J］.Chem.Res.Chin.Univ.，1994，10（2）：93.

Palladium-catalyzed C-3 desulfitative arylation of indolizines with sodium aryl sulfinates

MIAO Xiaoxiao，TIAN Fengshou，ZHANG Xiaojing，WANG Yunsheng，WANG Chunjie
（Chemistry Department of Zhoukou Normal University，Zhoukou 466000，China）

This paper，derivatized indolizine—3-phenylindolizine-1-carbonitrile was efficiently prepared by direct C3 arylation of indolizines using sodium arylsulfinates.Pd-catalyzed desulfitative C-3arylation with sodium arylsulfinates was achieved with the assistance of peroxides，and the catalytic efficiency was promoted by N-containing ligands.This kind of synthesis for C-3desulfitative arylation of indolizines provides a new method.

sodium arylsulfinates；Palladium-catalyzed；indolizines；synthesis

O625

A

1671-9476（2017）02-0095-02

10.13450／j.cnkij.zknu.2017.02.023

2016-10-22；

2016-11-10

河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（No.172102310626）；河南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（No.15A150687）；周口師范學(xué)院2016年度大學(xué)生科研創(chuàng)新基金項(xiàng)目（No.zknuD201697）

＊通信作者簡(jiǎn)介：王春杰（1981－），女，河南商水人，碩士，講師，主要從事有機(jī)化合物的合成與性質(zhì)研究.