電化學(xué)合成C-3位芳酰基取代的咪唑并1,2-a吡啶衍生物

背景介紹咪唑并[1,2-a]吡啶可以在多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾或官能團(tuán)化。其中C-3位取代的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物具有豐富多樣的藥理活性，一直是研究的熱點(diǎn)。C-3位芳酰基化的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物是當(dāng)中一個(gè)重要分支。合成該類化合物的傳統(tǒng)方法步驟長(zhǎng)且原料不易獲得。有機(jī)電化學(xué)合成是一種公認(rèn)的綠色的合成技術(shù)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多課題組利用有機(jī)電化學(xué)合成構(gòu)筑了一系列C-3位官能團(tuán)化的咪唑并[1,2-a]吡啶化合物。本文設(shè)計(jì)了以2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶為底物，芳?；姿釣榉减；?，在電化學(xué)條件下，通過(guò)脫羧完成了咪唑并[1,2-a]吡啶C-3位芳?；磻?yīng)。文章亮點(diǎn)1.以廉價(jià)易得的芳?；姿嶙鳛榉减；?，2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶為底物，無(wú)需過(guò)渡金屬催化劑和氧化劑，在電化學(xué)條件下，通過(guò)脫羧實(shí)現(xiàn)了咪唑并[1,2-a]吡啶C-3位碳?xì)滏I的芳酰基化反應(yīng)，以良好的產(chǎn)率成功構(gòu)建了一系列C-3位芳酰基取代的咪唑并[1,2-a]吡啶化合物；2.

反應(yīng)條件溫和，底物適用范圍較廣，為C-3位芳?；〈倪溥虿1,2-a]吡啶化合物的構(gòu)建提供了新思路。內(nèi)容介紹1反應(yīng)條件優(yōu)化最初，以2-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶（1a）為底物，苯甲酰甲酸（2a）為芳?；矗琻Bu4NPF6為外加電解質(zhì)，陽(yáng)極和陰極分別為Pt片電極，乙腈為溶劑，恒定電流6mA，50

oC電解8h，得到了理想產(chǎn)物3a，分離產(chǎn)率62%。接下來(lái)對(duì)反應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行篩選，以期獲得更高的產(chǎn)率。2機(jī)理研究TEMPO的自由基捕獲實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖1），暗示了在該反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生了自由中間體。圖1

自由基捕獲實(shí)驗(yàn)Fig.1

Radicalcaptureexperiment然后，對(duì)底物1a和2a做了循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)（CV），從CV圖（圖2）中可以看出苯甲酰甲酸（2a）的氧化電位比2-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶1a的要低，說(shuō)明在該反應(yīng)條件下，化合物2a更容易在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)。圖2

循環(huán)伏安曲線圖Fig.2

Cyclicvoltammogram根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再結(jié)合相關(guān)報(bào)道，對(duì)反應(yīng)機(jī)理做了推測(cè)，如圖3所示。首先，苯甲酰甲酸1a在陽(yáng)極發(fā)生氧化脫氫、失電子，再經(jīng)過(guò)脫羧，生成?；杂苫鵄。接著，自由基A進(jìn)攻2-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶的C-3位，得到自由基物種B。自由基物種B在陽(yáng)極氧化，生成陽(yáng)離子物種C，最后陽(yáng)離子物種C經(jīng)過(guò)脫氫生成最終產(chǎn)物3a。圖3

推測(cè)的反應(yīng)機(jī)理Fig.3

Presumedmechanismofthereaction3總結(jié)以芳酰基甲酸作為芳?；?，2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶為底物，在電化學(xué)條件下，以良好的產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)了2-芳基咪唑并[1,2-a]吡啶C-3位芳酰基化反應(yīng)。該反應(yīng)無(wú)需額外添加過(guò)渡金屬