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，首次提出一种光诱导的Bartoli吲哚合成方法，通过激发态硝基芳烃对烯烃的氧化裂解，成功获得多种吲哚和氮杂吲哚衍生物。微生物技术国家重点实验室史大永教授为文章的通讯作者，博士研究生秦宏云为文章第一作者。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。

氮杂芳烃是化学各个分支中普遍存在的结构单元，广泛应用于材料、药物、农药和其他领域。吲哚和氮杂吲哚具有与生物靶点相互作用的潜力，在药物研发中具有巨大前景。传统的Fischer吲哚合成和Bartoli吲哚合成已经证实了“-Ar-N-X-C=C-”骨架（Fisher合成，X = N；Bartoli合成，X = O）可以精确截取或设计并通过烯基化重排获得吲哚，这仍然是一种有效获取吲哚骨架的方法。同时，硝基芳烃作为一种常见化学品被广泛应用，但对其激发态性质尚未充分探索。随着该领域深入挖掘，由此可以看出激发态硝基芳烃通过1,3,2-二恶唑偶极环裂解反应产生N-O=C偶极子是一种非常有价值的策略。

基于此，本文首次报道了一种光诱导Bartoli吲哚合成方法，通过激发态硝基芳烃对烯烃的氧化裂解，成功获得多种吲哚和氮杂吲哚衍生物。N-O=C偶极子新的产生方式和反应性增强了对偶极化学的理解。机理研究和DFT计算支持该反应涉及自由基环加成、臭氧解型环裂解、羰基亚胺中间体分子内氢迁移以及O-烯基羟胺的3,3-σ重排等过程。特别地，采用连续流动光化学技术显著提高了反应效率，克服了商业化过程中存在的障碍。

该研究工作得到了国家重点研发计划、山东省联合基金、山东省青年基金等资助。山东大学生命环境研究公共技术平台核磁共振波谱仪为本工作提供了重要支持。

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

文章链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202416923