近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所仿生催化合成研究組研究員陳慶安團(tuán)隊(duì)在鈀催化吲哚酮戊烯基化和類香葉基化方面取得新進(jìn)展，利用雙膦配體或單膦配體，改變金屬鈀中心的配位數(shù)，實(shí)現(xiàn)在吲哚酮上引入C5或者C10結(jié)構(gòu)單元。該策略為在吲哚酮骨架分子上引入不同長(zhǎng)度的異戊二烯鏈研究提供了新思路。
大連化物所提出吲哚酮仿生戊烯基化和類香葉基化新策略
作為最大的一類天然產(chǎn)物，萜類化合物廣泛存在于植物和海洋生物中。其中，半萜和單萜是萜類化合物的重要組成部分。在生物體內(nèi)，二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP）和異戊烯焦磷酸（IPP）不僅可以用來(lái)合成半萜類化合物，還可以在香葉基焦磷酸合酶（GPPase）的幫助下發(fā)生縮合反應(yīng)生成香葉基二磷酸（GPP），用于合成不同的單萜類化合物。此外，吲哚酮及其衍生物是生命活動(dòng)中重要的轉(zhuǎn)錄因子抑制劑和酶活性抑制劑。因此，開發(fā)人造催化體系實(shí)現(xiàn)吲哚酮的戊烯基化和香葉基化過程具有重要意義。
異戊二烯作為廉價(jià)大宗化學(xué)品，是理想的戊烯基化前體，具有高原子經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)。但是，異戊二烯在氫官能化過程中存在6種不同的加成模式，而其調(diào)聚過程則更加復(fù)雜，理論上會(huì)產(chǎn)生大于60種鏈狀異構(gòu)體和90種環(huán)狀異構(gòu)體。并且，吲哚酮還存在兩個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)（N，C3），這使得選擇性的調(diào)控難度加倍。因此，高選擇性地實(shí)現(xiàn)吲哚酮的戊烯基化和香葉基化具有很大挑戰(zhàn)。
陳慶安團(tuán)隊(duì)一直致力于發(fā)展不同催化體系，以實(shí)現(xiàn)烯烴、炔烴的資源化利用。在前期相關(guān)研究（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Angew. Chem. Int. Ed.，2020；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Angew. Chem. Int. Ed.，2021；Nature Communications，2021）的基礎(chǔ)上，本工作中，該團(tuán)隊(duì)在雙膦配體的幫助下，實(shí)現(xiàn)了吲哚酮的戊烯基化過程，在單膦配體的條件下，完成了吲哚酮的類香葉基化過程。該策略為在吲哚酮骨架分子上引入不同長(zhǎng)度的異戊二烯鏈提供了新思路。
相關(guān)研究以題為“Bioinspired and Ligand-Regulated Unnatural Prenylation and Geranylation of Oxindoles with Isoprene under Pd Catalysis”，于近日發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。該工作的第一作者是大連化物所博士研究生趙朝陽(yáng)。上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
