铜盐催化下吲哚与芳硼酸偶联反应的研究

陈国军 王兴强（长春工程学院理学院，吉林 长春130012）

N-芳基吲哚是一类重要的化合物，因为它们广泛存在于许多天然产物和生物活性药物中[1],所以出现多种用于合成N-芳基吲哚的方法。铜催化卤代芳基化合物与氮杂环化合物之间的Ullmann型[2]偶联反应是合成N-芳基杂环化合物的一种直接而廉价的方法。Ullmann反应因其反应条件苛刻(如温度高、铜催化剂的化学计量需要量大、产率低等)而没有被广泛的应用。当选用过渡金属钯[3]作为催化剂时，整个反应条件变得温和。

由于铜催化剂价格便宜而重新引起人们的兴趣。通过选择合适的铜源、碱、配体和其他助剂，唑类化合物与芳基硼酸[4]之间的交叉偶联反应可以顺利进行。将芳硼酸作为偶联剂是一个显著的改进，因为芳硼酸具有稳定、低毒、良好的官能团耐受性等优点。

据我们所知，不带取代基的吲哚和与芳基硼酸的偶联反应还没有报道，我们致力于探索这一过程。

1 实验部分

反应均在氧气保护条件下进行。叔丁醇、CuCl 和t-BuOK均为买来后直接使用。

2 结果与讨论

我们选择吲哚与4-甲氧基苯硼酸之间的偶联反应来优化反应条件。（见表1）

图1 吲哚1 与4-甲氧基苯硼酸2 之间的偶联反应

我们选用吲哚和4-甲氧基苯硼酸间的偶联反应来优化反应条件，选择CuCl作为催化剂。经过对溶剂、碱及反应温度等条件的探讨，我们发现此偶联反应的最佳反应条件为：在3mL叔丁醇中加入0.5mmol 的吲哚、1.0mmol 的4-甲氧基苯硼酸、1.5 mmol 的t-BuOK 和5 mol%的CuCl 催化剂，使之在60℃下反应22小时，反应的收率达到了80%。最佳反应条件确定后，我们继续研究最佳反应条件的普适性。

表1 偶联反应条件的优化[a]

表2 吲哚与各种芳硼酸在(2a-e)最优条件下的偶联反应[a]

从表2中我们可以看出，在最佳反应条件下，吲哚可以与带有供电子取代基的芳硼酸（第1 行至第3 行）、不带取代基的芳硼酸（第4行）和带有吸电子取代基的芳硼酸（第5行至第6行）发生有效的偶联反应，都能够达到很高的收率，收率范围为80%—90%。

3 结语

在本研究中，我们选用CuCl 作为催化剂，使吲哚与芳硼酸发生了有效的偶联反应。本方法成功地将芳硼酸引入到反应体系中，扩大了此方法的应用范围。