Palladium-Catalyzed Asymmetric Nitrogen-Selective Addition Reaction of Indoles to Alkoxyallenes

 

Seok Hyeon Jang, Hyun Woo Kim, Wook Jeong, Dohyun Moon, and Young Ho Rhee

 

Palladium 금속 촉매를 이용하여 다양한 인돌과 알콕시 알렌 사이의 비대칭적인 C-N 결합을 형성할 수 있는 방법을 개발하였다. 자연계에는 이러한 카이랄성을 가지고 있는 C-N 결합과 인돌을 포함하고 있는 화학적,생물학적으로 의미 있는 분자들이 많이 존재한다. 따라서 인돌에 존재하는 nitrogen과 다른 물질과의 비대칭적인 coupling 반응에 대한 연구가 많이 진행되어 왔는데 일반적으로 인돌의 nitrogen보다 이중결합 부분의 carbon의 nucleophilicity가 더 크기 때문에 위치선택적으로 nitrogen과 반응하여 C-N 결합을 형성하는 것이 쉽지 않다고 알려져 있었다. 물론 많은 연구로 인해 인돌의 nitrogen으로 반응이 진행되는 결과가 보고되었는데 알려진 방법들은 적용되는 기질이 제한된다거나 step이 추가적으로 필요하다는 여전히 제한점들을 가지고 있다.

하지만 palladium 촉매를 이용한 인돌과 알콕시 알렌의 반응을 통해서는 또 다른 추가 step과 기질의 제한성없이 완전한 위치선택성을 가지면서 높은 카이랄성을 띄는 C-N 결합을 형성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이 후 추가적으로 ring-closing metathesis와 dihydroxylation 반응을 진행하여 생물학적 활성을 가지고 있는 N-glycosylindole의 합성에 효율적이라 기대 한다. 본 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 화학잡지인 오가닉 레터스 (Organic Letters)에 게재 되었다.

 

Efficient asymmetric C−N bond formation of indole is of great importance in synthetic organic chemistry. Due to the high nucleophilicity of the C3 position of the indole, the C−N bond formation is complicated by competing C−C bond formation. A new palladium-catalyzed asymmetric addition reaction of indoles to alkoxyallenes is reported. Remarkably, the reaction showed complete regioselectivity toward the nitrogen. A new mechanism distinct from that of conventional π-allyl chemistry is proposed to explain this unique selectivity. The utility of the reaction is demonstrated by highly efficient and flexible synthesis of N-glycosylindoles