Silver-Catalyzed Tandem Radical Cyclization for the Synthesis of 3,3'-Disubstituted Oxindoles

A new silver-catalyzed oxidative ring opening of cyclopropanols to functionalize alkenes of N-arylacrylamides leading to 3,3'-disubstituted oxindoles has been developed.This reaction is proposed to proceed through oxidative radical ring-opening and C-H functionalization cascade process under the mild reaction conditions with good functional groups tolerance.Keywords silver-catalyzed; radical tandem cyclization; C-H functionalization; carbonyl-containing 3,3'-disubstituted oxindoles 氧化吲哚环代表着一种重要的分子骨架, 它普遍存 在于天然产物和药物中 [1] .此外, 官能团化的氧化吲哚 也在合成多种杂环化合物的初始原料中有着广泛的应 用 [2] .尤其是包括 3-(2-氧代丁基)-吲哚-2-酮在内的氧化 吲哚骨架, 因其良好的生物活性而经常用于制药试剂和 天然产物中 [3] .因此, 发展一种可持续的、 更加有效地制 备多种多取代的氧化吲哚的方法受到了化学工作者的 持续关注 [4] .最近, 过渡金属催化的烯烃的双官能团化 提供了一种非常有力的合成各种化合物的策略 [5] , 因此, 通过过渡金属催化烯烃双官能团化合成取代的氧化吲 哚策略的发展受到了非常多的人的关注 [6] .尤其, 可供 选择的方法是 N-芳基丙烯酰胺经历自由基环化的过程 来完成 [7] .就在不久前, 我们课题组运用这种策略在温 和的条件下用银催化分别成功合成了碳磷酰化 [8] 和叠氮 芳基化 [9] 的氧化吲哚(图 1).环丙醇可以用来合成多种化合物, 比如 β-取代的 酮 [10] 、烯丙基氯 [11] 、氮杂环 [12] 以及通过三元环开环的其 它化合物, 环丙醇可以被一些单电子氧化剂, 比如过硫 酸根和 Ag(I) [13] 、CAN [10] 、锰盐 [12] 等, 氧化开环形成 β-羰基碳自由基.2013 年 Ilangovan 课题组 [14] 报道了一种 简单的用环丙醇和 AgNO 3 /K 2 S 2 O 8 氧化循环体系制备 γ-羰基醌类化合物的新方法, 该反应经历了醌的碳氢键活 化的过程.其中环丙醇氧化开环形成 β-羰基碳自由基是 关键步骤.因此, 结合 N-芳基丙烯酰胺自由基环化和环 丙醇氧化开环形成 β-羰基碳自由基, 设想 β-羰基碳自由 基可能会进攻烯烃导致直接环化得到相应的 3,3'-双取 代氧化吲哚, 经过努力, 一种硝酸银催化的烯烃的碳碳 键双官能团化的新方法被发现, 该反应条件比较温和并 且有较好的官能团兼容性. 结果与讨论1.1 反应的条件优化