Org. Lett. | 无催化剂参与的光诱导苯酚邻位C-H键杂芳基化反应
英文原题:Catalyst-Free Photoinduced ortho C−H Heteroarylation of Phenols
通讯作者:Yanqing Wang, Hong-Xi Li
作者:Da-Liang Zhu, Chuanpeng Wang, Jie Li, David James Young
2-(2-吡啶基)苯酚是一类重要的有机分子骨架,它们的合成主要通过过渡金属催化2-苯基吡啶的C-H键羟基化反应和预硼酸化2-苯基吡啶的水解反应。近年来,可见光催化可实现自由基介导的C-H键官能化,已成为有机合成领域的研究热点之一。目前,多个课题组依托这一策略,成功地实现了2-芳基吡啶的直接羟基化或酚与卤代杂环芳烃的交叉偶联反应,高效构筑了2-(2-吡啶基)苯酚类化合物。但是,这些方法需要使用光催化剂。
本文报道了一种可见光诱导苯酚与卤代杂芳烃的邻位C-H键的杂芳基化反应。该方案不使用过渡金属催化剂和光催化剂,反应条件温和、绿色环保,兼具优异的区域选择性与官能团耐受性,为2-(2-吡啶基)苯酚类化合物的构建提供了新方法。
作者在最优条件下,对底物范围进行了考察。各种苯酚衍生物均能与1a顺利反应,表现出良好的官能团兼容性。对位含有给电子基或中性取代基的苯酚,均可以中等至良好收率得到目标产物3aa–3ai;对位带有吸电子取代基的苯酚也可顺利参与反应,得到目标产物3aj–3ak;当间位或邻位含有甲基、叔丁基、氟、氯、仲丁基或甲氧基等取代基时,反应均能以良好产率得到目标产物3al–3ar;β-萘酚2s与2-氯-6-(三氟甲基)吡啶反应生成相应的产物3as。
含有不同取代基的吡啶和其他杂环化合物也能顺利参与反应。2d与2-氯-5-氟吡啶或5-溴-2-氯吡啶反应,得到对应产物3bd–3cd,产率中等;2-氯吡啶及2-氯-6-甲基吡啶也可以作为反应底物,分别以36%和27%的收率得到目标产物3bd和3ed。值得指出的是,1-氯异喹啉作为芳基化试剂,以48%的分离收率得到目标产物。当2-氯喹啉的4或6、7号位含有卤素或甲基等取代基时,该反应以38–42%的收率得到对应产物3gd–3jd;当覆盆子酮与1a和1i反应时,均以良好收率得到目标产物3at和3it。此外,该反应在最佳反应条件下可以放大至克级规模,以49%的产率成功获得0.586克目标产物3aa。

作者通过自由基捕获实验、高分辨质谱以及紫外-可见吸收光谱等手段对反应机理展开了探究,并提出了如下可能的反应机理。2-氯吡啶与tBuONa形成的配合物I被激发至激发态II,单电子转移生成吡啶自由基IV与叔丁氧基自由基tBuO•。IV与苯酚负离子反应所得中间体被2-氯吡啶还原和芳构化得到目标产物(路径A)。另外,叔丁氧基自由基与苯酚进行氢原子转移过程生成苯氧自由基PhO•与叔丁醇;PhO•异构化得到的苯氧鎓自由基与IV反应,也生成目标产物(路径B)。此外,酚盐与杂环卤代芳烃可形成电子给体-受体复合物,该复合物被光激发后,电子转移与脱卤过程也能实现C(sp2)-C(sp2)交叉偶联得到产物。
本文开发了一种无额外光敏剂与过渡金属催化剂参与、可见光诱导的酚邻位C–H键杂芳基化策略。卤代杂环芳烃与叔丁醇钠所形成的配合物受光激发、单电子转移与C-C交叉偶联,高效构建2-(2-吡啶基)苯酚衍生物。该光催化体系具有较好的底物普适性,可实现克级规模制备。
论文信息:
Org. Lett. 2026, 28, 20, 6433–6437
DOI:10.1021/acs.orglett.6c01583
Published May 8, 2026
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