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原文链接:10.1002/anie.202419531
图文解析
图 1. 通过溶剂化变色或光致变色形成的花青亲核加成反应的演变。蓝色:先前的研究包括氢氧化物 1 和氰化物的 1,2-加成,然后是硫醇、亚硫酸盐和胺的 1,4-加成。2绿色:本研究的范围展示了通过可逆 1,4-加成/消除进行的动态共价螺吡喃交换。
2. SP1 和SP2 之间的水催化螺吡喃交叉交换。a) 原位 1H-NMR 监测([SP1] = [SP2] = 15 mM,[H2O] = 3 mM,C2D5OD,70 °C,300 MHz)和 b) 2.86 和 2.54 ppm 之间的缩放部分。
图 3. 解释螺吡喃通过其相应的花青进行交叉交换的机理情景。两种合理的途径包括 i) 完全水解花青 MC1 和 MC2,生成水杨醛 SA1 和SA2 以及亚甲基吲哚啉 MI1 和 MI2,然后重新缩合形成新的组合 MC3 和 MC4(中间,红色箭头)或 ii) 部分水解生成 MI1 和 MI2,它们可以分别通过亲核 1,4 加成到 MC1 和 MC2 来诱导交换,然后消除相反的亚甲基吲哚啉片段以形成花青 MC3 和 MC4(顶部和底部,绿色箭头)。
图 4. 在过量碱存在下 SP4 + MI2 和 SP2 + MI1 之间的螺吡喃交换:a) 原位 1H-NMR 监测([SP4] = [MI2] = 15 mM,[哌啶] = 60 mM,C2D5OD,70 °C,300 MHz)和 b) 通过在 2.73 ppm(SP4)和 2.71 ppm(SP2)处积分 N-CH3 信号确定螺吡喃浓度变化。蓝色符号对应从 SP4 和 MI2 开始的正向过程,而从 SP2 和 MI1 开始的逆向反应用红色符号表示。
图 5. SP4 + In2 和SP2 + In1 之间的无碱基螺吡喃交换:a) 亚甲基吲哚啉和吲哚盐之间的额外质子化平衡,b) 原位 1H-NMR 监测([SP4] = [In2] = 15 mM,C2D5OD,70 °C,300 MHz),c) 通过在 2.73 ppm(SP4)和 2.71 ppm(SP2)处积分 N-CH3 信号确定螺吡喃浓度变化。蓝色符号代表从 SP4 和In2 开始的正向过程,而从 SP2 和 In1 开始的逆向反应则用红色符号表示。
6. SP4 与各种对位取代的吲哚盐 (ln2-5) 之间的螺吡喃交换:a) 通过积分 N-CH3 信号确定的螺吡喃和花青浓度变化 (见图 S3、S7、S9 和S11)。b) 平衡分布的 Hammett 图,即 log(Kex) 对 sp。
7. 通过原位 1H-NMR 监测的 SP1 和 SP2 之间的螺吡喃交叉交换:a) 水催化的螺吡喃交叉交换,b) 吲哚盐催化的螺吡喃交叉交换([SP1] = [SP2] = 15 mM,[催化剂] = 3 mM,在 C2D5OD、70 °C、300 MHz 中)。
图 8. 基于螺吡喃交换的潜在双色光引发剂的合成,作为后期多样化以获得:a) 5'-苯甲酰和 b) 6'-苯甲酰 (8'CF3) 取代的螺吡喃 SP10-12 和SP15,16。
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