异噁唑是一类重要的五元含氮氧杂环化合物,是许多天然产物和生物活性分子的核心结构骨架,具有显著的抗菌、抗炎症、抗肿瘤等作用。并且高度官能团化的异噁唑衍生物能够表现出更为显著的生物和药理活性。特别地,4位芳基取代的异噁唑衍生物则表现出更加有效的药理活性。例如,Valdecoxib(伐地考昔)是一种选择性COX-2抑制剂,可用于缓解中度或重度术后急性疼痛。 近年来,钯催化的偶联反应是构建4-芳基异噁唑衍生物的主要策略。例如,Larock课题组报道了钯催化的“两步法”合成4-芳基异恶唑衍生物。此外,Nakamura课题组、Daugulis课题组和Doucet课题组分别发展了钯催化的异噁唑杂环分子直接的C-H键芳基化反应,有效合成4-芳基异恶唑衍生物。尽管上述合成方法能够高效的组装结构多样的异噁唑杂环化合物,但是仍然存在诸如底物适用范围窄、反应产率低等不足之处。
图1. 钯催化炔酮肟与芳基亚磺酸钠盐的串联脱硫芳基化反应 最近,华南理工大学的李建晓副教授使用氮杂环卡宾钯作为催化剂、离子液体作为溶剂和酸吸收剂,发展了炔酮肟与芳基亚磺酸钠盐的串联脱硫芳基化反应。该反应具有氧气作为绿色氧化剂、催化剂用量低、底物普适性范围广、芳基源多样性等优点(图1)。 在确定了最优的反应条件后,作者对炔酮肟和芳基亚磺酸钠盐底物普适性范围进行了考察(图2)。各种芳基亚磺酸钠盐能够顺利地进行脱硫芳基化反应,以中等至良好的收率转化为目标产物。类似地,炔酮肟底物也表现出良好的官能团相容性。 图2. 炔酮肟和芳基亚磺酸钠盐底物范围 同时,作者也对芳基的来源进行了考察。如图3所示,苯基亚磺酰肼(4a)、苯基重氮盐(4b)和苯硼酸(4c)均能作为芳基源参与芳基化反应。然而,苯甲酸(4d)在优化的条件下则不能转化为相应的产物。 图3.各种芳基源的考察 总之,在温和的条件下,作者发展了一种氮杂环卡宾钯催化的炔酮肟与芳基亚磺酸钠盐的串联脱硫芳基化反应,高效、高选择性地合成系列4-芳基异噁唑衍生物。离子液体作为溶剂和酸吸收剂在反应中起着至关重要的作用。重要的是,该合成策略有望为具有潜在生物活性的异噁唑衍生物的高效构建提供技术支撑。 论文信息 Palladium-Catalyzed Cascade Desulfitative Arylation of Acetylinic Oximes with Sodium Arylsulfinates Jianxiao Li, Liying Cen,+ Dan He,+ Daohao Zhou, and Songxuan Huang European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202200294