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A Bio-Inspired Synthesis of Oxindoles　by Catalytic Aerobic Dual C-H Functionalization of Phenols

投稿者:
Zheng Huang,   Mohammad S Askari,   Kenneth Virgel N. Esguerra,   Tian-Yang Dai,   Ohhyeon Kwon,   Xavier Ottenwaelder and   JP Lumb  
Chem. Sci., 2015, Accepted Manuscrip
DOI: 10.1039/C5SC02395E
Received 03 Jul 2015, Accepted 05 Oct 2015
First published online 06 Oct 2015  
 http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/SC/C5SC02395E#!divAbstract

Abstract

Nitrogen-containing heterocycles are fundamentally important to the function of pharmaceuticals, agrochemicals and materials. Herein, we report a bio-inspired approach to the synthesis of oxindoles, which couples the energetic requirements of dehydrogenative C-N bond formation to the reduction of molecular oxygen (O2). Our method is inspired by the biosynthesis of melanin pigments (melanogenesis), but diverges from the biosynthetic polymerization. Mechanistic analysis reveals the involvement of CuII-semiquinone radical intermediates, which enable dehydrogenative carbon-heteroatom bond formation that avoids a catechol/quinone redox couple. This mitagates the deleterious polarity reversal that results from phenolic dearomatization, and enables a high-yielding phenolic C-H functionalization under catalytic aerobic conditions. Our work highlights the broad synthetic utility and efficiency of forming C-N bonds via a catalytic aerobic dearomatization of phenols, which is currently an underdeveloped transformation.

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