苗瀟瀟，田豐收，張肖靜，王運生，王春杰

（周口師范學院化學化工學院，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，王運生，王春杰＊

（周口師范學院化學化工學院，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－氰基中氮茚的反應需要過氧化物的協(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電子離域芳香結構，在具有生物活性天然產物的理論研究和實踐應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)結構，在含雜環(huán)的生物活性天然產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、抗結核、抗氧化［3］.

傳統(tǒng)上，合成取代中氮茚是通過吡啶與乙烯基化合物內鎓鹽形成容易氧化的二氫中氮茚芳香體系.碳氫鍵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?先前的研究也應用溴代芳烴和氯代芳烴作為中氮茚芳基化試劑，相對穩(wěn)定的芳基化有機物也被報道，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），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，芳基亞磺酸及其類似物很容易獲得、價格低廉、通用性強，已被視為良好的底物.近年來芳基亞磺酸在碳氫鍵活化和與三鍵加成的Heck反應、Hiyama反應、Suzuki反應等交叉偶合反應中已經得到廣泛的應用.

1 實驗部分

1.1 實驗原理

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（上海市實驗儀器總廠）；FA1104N電子分析天平（上海精密科學儀器有限公司）；半微量有機合成制備儀等.

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

1.3 實驗方法

反應以乙腈為溶液，以氮氣作為保護氣，1－氰基中氮茚∶苯亞磺酸鈉∶氧化劑為1∶1.2∶1（物質的量），3%Pd催化劑，反應溫度100℃，回流反應6h.旋蒸除去乙腈，用二氯甲烷稀釋反應所得混合液，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，取有機層至錐形瓶中，再用適量的硫酸鎂對有機層進行干燥、過濾，濾液用旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)除去溶劑，得粗產物；然后，采用硅膠柱層析收集產物，產物經旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)除去展開劑后，再真空干燥后得到產物.

2 結果與討論

2.1 氧化劑對反應的影響

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

表1 氧化劑對產物、產率的影響

2.2 配體對反應的影響

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，考察配體對反應的影響，結果見表2.由表2可以看出，加入膦配體（P（Ph）3）目標產物的產率反而比不加配體降低，不過加入含氮配體可以使得產率很高.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)吡啶為配體產率最高可達95%.

表2 配體對產率的影響

2.3 催化劑對反應的影響

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，考察催化劑對反應的影響，結果見表3.在鈀催化劑的篩選過程中，如PdI2、PdCl2、PdCl2（CH3CN）2，產物的產率分別為84%、89%、78%.

表3 催化劑對產率的影響

3 結論

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值的C－3取代的中氮茚衍生物.與芳基磺酸鈉反應合成C－3芳基化中氮茚衍生物需要過氧化物抑制副產物二苯砜，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，張萬年，姚建忠，等.10－酯基高喜樹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.中氮茚腈類化合物的合成及其熒光性質的研究［J］.化學學報，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

河南省科技攻關項目（No.172102310626）；河南省教育廳重點項目（No.15A150687）；周口師范學院2016年度大學生科研創(chuàng)新基金項目（No.zknuD201697）

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