《Tetrahedron》：Rhodium-catalyzed oxidative indol cyclization of acetophenone with alkynyl derivatives via transient-directing-group
编辑推荐：
本研究采用O-磺酰羟胺（HOSA）作为瞬态导向基团，实现乙酰苯与二苯乙炔的一步合成，在温和条件下高效制备2,3-二苯基-1-(1-氧代乙基)-1H-吲哚衍生物，该策略避免了繁琐的前修饰步骤，具有底物兼容性好和功能基团耐受性高的优点。
陈丽萍|曾贤文|王雪|兰文杰|陈志杰|邹月红|聂青青|张金全|孟子彦|黄银秀
江西省教育学院绿色与健康畜禽育种技术重点实验室，赣州职业技术学院，中国江西省赣州市，341000
摘要
吲哚衍生物在生物学、药物化学、农艺化学和材料科学中具有重要意义，推动了高效通用合成方法的持续探索。本文报道了使用O-磺酰羟胺（HOSA）作为临时导向基团（TDG），实现乙酰苯与二苯乙炔的选择性邻位C-H官能化/环化。该策略能够在温和且易于控制的条件下实现吲哚衍生物的一锅合成。临时导向基团的身份、溶剂和温度是决定反应路径的关键因素，从而能够精确控制产物的选择性。所建立的方案具有良好的底物兼容性和官能团耐受性。本研究表明，HOSA可作为高效多用途的催化临时导向基团，用于选择性C-H环化，证明了该方法的强大合成实用性。
引言
吲哚衍生物作为关键的杂环骨架，广泛存在于天然产物、药物分子和功能材料中[1,2]，因此其高效合成一直是有机合成领域长期的研究热点[3]。传统上，吲哚的合成依赖于经典方法（如Fischer吲哚合成法），但这些方法往往存在多步预官能化或底物范围有限的缺点[4,5]。近年来，过渡金属催化的C-H活化/环化反应因其原子经济性和步骤经济性而成为吲哚合成的有力工具，其中导向基团辅助的C-H活化策略对于实现位点选择性转化尤为重要[6,7]。
在以往的研究中，研究人员利用带有预先定位导向基团的底物，并通过过渡金属催化剂与炔烃进行环化反应来获得吲哚衍生物（方案1a）[ [8]，[9]，[10]）。在这些情况下，底物中的酰胺基团作为导向基团，实现了芳香C-H键的选择性活化，从而构建了吲哚骨架[8,11]。尽管这些方法取得了一定的成功，但依赖于预先修饰的永久性导向基团会增加底物制备的繁琐性，并在一定程度上限制了合成的步骤经济性[12,13]。
鉴于此，本文报道了一种由铑催化的吲哚合成策略，该策略利用临时导向基团（TDG）进行辅助（方案1b）。我们不是使用带有永久性导向基团的预修饰底物，而是通过乙酰苯与羟胺-O-磺酸的重排反应原位生成酰胺中间体；在此过程中形成的临时导向基团可以与铑催化剂配位，促进芳香C-H活化，随后与炔烃发生氧化环化，最终以步骤经济和原子高效的方式获得2,3-二苯-1-(1-氧代乙基)-1H-吲哚衍生物。这种TDG策略避免了底物繁琐的预修饰过程，显著提高了合成效率，为吲哚衍生物的构建提供了一种新的有效方法。
结果与讨论
以乙酰苯和二苯乙炔为起始原料，O-磺酰羟胺（HOSA）同时充当临时导向基团（TDG）和氮源，我们通过筛选关键参数（包括溶剂、氧化剂和温度）对反应条件进行了系统研究（详细筛选数据见支持信息）。初步实验采用了市售的催化体系
结论
总之，我们成功开发了一种由铑催化的氧化环化反应，直接从易获得的乙酰苯和二苯乙炔合成2,3-二苯-1-(1-氧代乙基)-1H-吲哚衍生物。该方法的关键创新在于策略性地使用了O-磺酰羟胺（HOSA）作为高效且具有催化作用的TDG。该方法能够在温和的一锅条件下实现高度选择性的邻位C-H官能化，随后进行环化
实验
催化反应在Schlenk管中使用预干燥的玻璃器皿进行。根据先前描述的程序合成了多种产物（1-(2,3-二苯-1H-吲哚-1-yl)乙烷-1-酮）。商业试剂（如催化剂和底物1）购自Energy Chemical公司，除非另有说明，否则无需纯化即可使用。柱层析纯化使用200–300目硅胶进行。NMR谱主要在400 MHz下记录1H NMR信号
CRediT作者贡献声明
陈丽萍：数据整理、形式分析、初稿撰写。曾贤文：数据整理、方法学设计。王雪：形式分析、验证。兰文杰：实验研究。陈志杰：方法学设计、验证。邹月红：软件操作、验证。聂青青：实验研究。张金全：概念构思、监督、撰写——审稿与编辑。孟子彦：资金获取、监督。黄银秀：监督、撰写——审稿与编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本工作得到了江西省自然科学基金青年基金项目（项目编号：20242BAB21036和20232BAB216135）的支持。
