近日，山东大学微生物技术国家重点实验室史大永教授团队在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了题为“Photoinduced Bartoli Indole Synthesis by the Oxidative Cleavage of Alkenes with Nitro(hetero)arenes”的研究论文，首次提出一种新颖的光诱导Bartoli吲哚合成方法，利用激发态下的硝基芳烃对烯烃进行氧化裂解，从而高效地合成了多种吲哚及氮杂吲哚衍生物。微生物技术国家重点实验室博士研究生秦宏云为文章第一作者，史大永教授为文章的通讯作者。山东大学微生物技术国家重点实验室为第一完成单位和通讯作者单位。![]()
氮杂芳烃作为一类重要的化学结构单元，不仅在化学的各个分支中普遍存在，而且在材料科学、医药、农业等领域有着广泛的应用。吲哚及其氮杂衍生物因其潜在的生物活性，成为新药开发中的重要分子。尽管传统的Fischer和Bartoli吲哚合成方法已经证明了其有效性，但是寻找更加高效、环保的新合成路径仍然是该领域的研究热点之一。![]()
本研究创新性地提出了一种光诱导条件下，通过硝基芳烃的激发态特性来实现烯烃氧化裂解，进而合成吲哚和氮杂吲哚的新途径。这种新方法不仅丰富了我们对于偶极子化学的认识，还提供了一条制备这些重要化合物的新路径。研究团队通过详细的机理分析和密度泛函理论(DFT)计算，揭示了该反应涉及的一系列复杂步骤，包括自由基环加成、类似臭氧分解的环裂解、分子内氢迁移形成羰基亚胺中间体，以及最终的3,3-σ重排生成目标产物。此外，研究团队还采用了连续流光化学技术，大大提升了反应的效率，解决了传统方法中存在的规模放大难题。这项研究获得了国家科技部重点研发计划、山东省自然科学基金等多项资助，并得到了山东大学生命环境研究公共技术平台的支持，特别是核磁共振波谱仪在实验数据获取方面发挥了关键作用。文章详情：
Photoinduced Bartoli Indole Synthesis by the Oxidative Cleavage of Alkenes with Nitro(hetero)arenes
Hongyun Qin, Ruihua Liu, Zemin Wang, Feng Xu, Xiaowei Li, Cong Shi, Jiashu Chen, Wenlong Shan, Chao Liu, Pan Xing, Jiqiang Zhu, Xiangqian Li, and Dayong Shi*
Angew. Chem. Int. Ed.2024
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