Angew. Chem. ：Pd催化吲哚酮的仿生戊烯基化和类香叶基化反应

作为最大的一类天然产物，萜类化合物广泛存在于植物和海洋生物中。其中，半萜和单萜是萜类化合物的重要组成部分。在生物体内，二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP）和异戊烯焦磷酸（IPP）不仅可以用来合成半萜类化合物，还可以在香叶基焦磷酸合酶（GPPase）的帮助下发生缩合反应生成香叶基二磷酸（GPP），用于合成不同的单萜类化合物。此外，吲哚酮及其衍生物是生命活动中重要的转录因子抑制剂和酶活性抑制剂。因此，开发人造催化体系实现吲哚酮的戊烯基化和香叶基化过程具有重要意义。

异戊二烯作为廉价大宗化学品，是理想的戊烯基化前体，具有高原子经济性的优势。但是，异戊二烯在氢官能化过程中存在6种不同的加成模式，而其调聚过程则更加复杂，理论上会产生大于60种链状异构体和90种环状异构体。并且，吲哚酮还存在两个反应位点（N，C3），这使得选择性的调控难度加倍。因此，高选择性地实现吲哚酮的戊烯基化和香叶基化具有很大挑战。

近几年来，异戊二烯的资源化利用方面取得了较快的发展。在前期研究的基础上，陈庆安研究员团队发展了一种钯催化吲哚酮的仿生戊烯基化和类香叶基化的策略，利用双膦配体或单膦配体，改变金属钯中心的配位数，成功在吲哚酮上引入了C₅或者C₁₀结构单元。该策略为在吲哚酮骨架分子上引入不同长度的异戊二烯链提供了新思路。

在最优条件下，作者对吲哚酮类的底物的适用范围进行了考察。结果表明，戊烯基化和类香叶基化过程都很好的底物兼容性，可以高效高选择性地得到目标产物。

该团队还对反应的机理进行了探究，推测出了可能的反应机理。戊烯基化过程，Pd和一分子异戊二烯配位，氧化加成产生Pd–H，对烯烃进行迁移插入生成烯丙基钯物种；而香叶基化过程，则是Pd和两分子异戊二烯配位，进行氧化环金属化，再通过质子解生成单烯丙基钯物种。从而，得到了两种不同的化学选择性的吲哚酮产物。

在该工作中，陈庆安研究员团队在双膦配体的帮助下，实现了吲哚酮的戊烯基化过程，而单膦配体的条件下，完成了吲哚酮的香叶基化过程。该策略为在吲哚酮骨架分子上引入不同长度的异戊二烯链提供了新思路。

论文信息

Bioinspired and Ligand-Regulated Unnatural Prenylation and Geranylation of Oxindoles with Isoprene under Pd Catalysis

Chao-Yang Zhao, Ying-Ying Liu, Xiang-Xin Zhang, Gu-Cheng He, Heng Liu, Ding-Wei Ji, Yan-Cheng Hu, Prof. Dr. Qing-An Chen

文章的第一作者是大连化物所博士生赵朝阳，通讯作者为大连化物所陈庆安研究员

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Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202207202