金催化高效构建多取代和并环咔唑类化合物
咔唑及其衍生物是一类重要的含氮芳杂环化合物, 分子内含有较大的共轭体系和强的分子内电子转移, 这种特殊的刚性稠环结构使咔唑类化合物表现出许多独特的性能及生物活性, 在光电材料、染料、医药、超分子识别等多领域具有潜在的广泛应用. 更为重要的是咔唑类化合物易于进行结构修饰, 在咔唑环上可方便地引入各种功能基, 咔唑衍生物的合成及其开拓咔唑类化合物潜在的新用途, 成为近些年来十分活跃的研究领域, 且发展迅速.
最近上海有机所发现1-(1’-取代吲哚-3’-基)-3-炔基-1-醇在大位阻金催化下发生分子内环化反应，高效地构建了多取代和并环咔唑类化合物。研究结果表明通过改变底物中的取代基和反应条件，可以从不同的反应途径实现咔唑产物的多元化。例如底物中含环丙烷取代基则倾向于发生金属金卡宾中间体的1,2-烷基迁移；当以甲苯或醇作溶剂时，环丙烷会接受水或醇的亲核进攻发生开环反应生成咔唑醚产物；非环丙烷取代的底物在二氯甲烷中倾向于发生Wagner–Meerwein类型的1,2-烷基迁移生成1,2-取代咔唑，而在醇中易发生金卡宾中间体的1,2-迁移生成2,3-取代咔唑。该工作不仅拓展了合成咔唑的方法，也对金催化下1,2-烷基迁移模式的研究具有一定的启示作用。该项工作获得国家自然科学基金委、科技部、中科院和上海市的资助。