Oxidative palladium(II) catalyzed cross dehydrogenative couplings of indolines with arenes and alkenes at the C-7 position

In der Vergangenheit wurden verschiedene Arten von vorfunktionalisierten Kupplungspartnern wie Boronsäuren oder metallorganische Reagenzien in Kombination mit katalytischen Mengen eines Übergangsmetalls eingesetzt, um C(sp2)–C(sp2)-Bindungen zu knüpfen. Später änderte sich der Fokus auf die direkte Verwendung zweier nicht-aktivierter C–H-Bindungen, um unter oxidativer Übergangsmetallkatalyse die gleichen Reaktionstypen zu erzielen. Wir beschreiben hier eine oxidative Palladium(II)-katalysierte dehydrierende Arylierung von Indolinen. Die Palladium(II)-Katalyse erfordert TFA als Additiv und Na2S2O8 als terminales Oxidationsmittel. Eine Acetylgruppe am Stickstoffatom des Indolins wurde als dirigierende Gruppe genutzt, während eine solche Gruppe am Arenkupplungspartner nicht erforderlich war. Verschiedene mono-, di- und trisubstituierte Indoline reagierten unter den optimierten Reaktionsbedingungen in moderaten bis ausgezeichneten Ausbeuten. Die relative Konfiguration wurde für die anellierten Indoline mittels NOE-Messungen bestimmt und blieb während der Sequenz erhalten. Bemerkenswert ist, dass die Amidgruppe allein nicht ausreicht, um diese Umsetzung zu ermöglichen. Zusätzliche NMR-Experimente zeigten, dass der Substituent in der C-2-Position für die Regioselektivität und Reaktivität entscheidend ist. Das bewährte Protokoll erfordert jedoch harsche Reaktionsbedingungen (100–120 °C), unter denen weniger substituierte Indoline zu den entsprechenden Indolen oxidiert werden. Kurze Zeit später gelang es uns diese Einschränkung zu überwinden, indem wir anstelle einer Acetylgruppe eine Harnstoffeinheit als dirigierende Gruppe verwendeten, die die gleiche Umwandlung unter milderen Bedingungen ermöglichte. Unter Verwendung von Cu(OAc)2 in einem offenen Kolben oder Disauerstoff (Ballon) bei 50 °C wurden nun Indoline toleriert, die an C-2 und C-3 nicht substituiert sind, wodurch die Substratbreite der bisherigen Methode, die unter Indolin-zu-Indol-Oxidation leidet, erweitert wurde. Dieses Verfahren wurde erfolgreich im Gramm-Maßstab unter leicht verringertem Umsatz und Ausbeute wiederholt. Es ist erwähnenswert, dass andere gebräuchliche dirigierende Gruppen, auch ein Harnstoff mit einer freien N–H-Gruppe am Terminus, nicht imstande sind, die C–H-Bindungsaktivierung zu ermöglichen. Durch Verwendung der gleichen dirigierenden Harnstoffgruppe am Indolingerüst wurde ein Protokoll zur direkten Alkenylierung von Indolinen an der Position C-7 ausgearbeitet. Das Katalysatorsystem erwies sich als breit anwendbar, mild und effizient. Sowohl α,β-ungesättigte Akzeptoren als auch Styrole unterzogen sich dieser direkten C–H-Funktionalisierung. Sogar substituierte α,β-ungesättigte Akzeptoren reagierten mit guten bis ausgezeichneten Regioselektivitäten, auch wenn die Ausbeuten etwas niedriger waren. Bemerkenswert ist, dass das Stickstoffatom mit einer freien N–H-Gruppe am Harnstoffterminus anschließend in einer 1,4-Weise cyclisiert, wodurch sich ein sechsgliedriger Heterocyclus ergibt.

Author dc:creator

• Jiao, Lin-Yu

Advisor dc:contributor.advisor

• Oestreich, Martin

Licence dc:rights.uri

• https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus4-71630
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4699

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/4996