The Efficient Method for Chalcogenylation of Indoles

Abstract

The efficient methods of C-Se and C-S bond formation for synthesizing of chalcogenylindoles were demonstrated. This work consists of two parts of research containing selective synthesis of 3-chalcogenylindoles via silver-catalyzed direct chalcogenation of indoles with dichalcogenides (work 1) and controllable synthesis of mono- and bis-sylfenylindoles from indoles and various sulfenylation agents using KI/SeO2 system (work 2).

In work I, the new method was developed for direct regioselective C-H chalcogenylation of indoles promoted by AgNO3 at the C3-position. The reaction was performed by diselenides and disulfides under aerobic mild reaction conditions with economical and eco-friendly process to produce the corresponding 3-chalcogenylindoles in good to high yields and a short reaction time. This method could be scalable up to gram scale synthesis.

In work 2, the development of selective and controllable sulfenylation of indoles with disulfides and thiols was studied using KI as a catalytic system under mild conditions. Mono-sulfenylindoles and bis-sulfenylindoles were obtained in moderate to excellent yields. This method was successfully performed with metal-free conditions moisture tolerant and operationally simple.

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างพันธะคาร์บอน-ซิลิเนียม (C-Se bond) และพันธะคาร์บอน-ซัลเฟอร์ (C-S bond) สำหรับการสังเคราะห์สารคาลโคจินิลอินโดล (chalcogenylindoles) ซึ่งประกอบด้วย 2 งานวิจัย ได้แก่ งานที่ 1 คือการสังเคราะห์อย่างเลือกจำเพาะของ C3-คาลโคจินิลอินโดล (C3-chalcogenylindoles) ผ่านปฏิกิริยาคาลโคจิเนชัน (Chalcogenylation) โดยตรงของอินโดล (indoles) และไดคาลโคจิไนด์ (dichalcogenides) ภายใต้การเร่งปฏิกิริยาด้วยซิลเวอร์ (silver) และงานที่ 2 คือการควบคุมการสังเคราะห์ของสารโมโน-และบิส-ซัลฟีนิลอินโดล (mono- and bis-sulfenylindoles) จากอินโดลและสารซัลฟีนิเลชันต่างๆ โดยใช้ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารโพแทสเซียมไอโอไดด์/ซีลีเนียมออกไซด์ (KI/SeO2)

ในงานที่ 1, ได้มีการพัฒนาวิธีการใหม่สำหรับการทำปฏิกิริยา C-H คาลโคจินิลเลชัน โดยตรงของอินโดลโดยใช้ซิลเวอร์ไนเตรต (AgNO3) ช่วยเร่งให้เกิดปฏิกิริยาคาลโคจินิลเลชันให้เลือกเกิดเฉพาะที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 3 ของสารอนุพันธ์ของอินไดลด้วยสารไดซิลิไนด์ (diselenides) และสารไดซัลไฟด์ (disulfides) ภายใต้สภาวะปฏิกิริยาแอโรบิก (aerobic) ที่ไม่รุนแรง ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยสามารถสังเคราะห์สาร 3-chalcogenylindoles เป้าหมายในปริมาณผลผลิตที่ดีถึงสูง ด้วยเวลาการเกิดปฏิกิริยาสั้น และวิธีการนี้สามารถเพิ่มปริมาณการสังเคราะห์ได้ถึงระดับกรัม

ในงานที่ 2, ได้ทำการศึกษาการพัฒนาปฏิกิริยาซัลฟีนิเลชันแบบคัดเลือกและควบคุมได้ของอินโดลด้วยสารไดซัลไฟด์ (disulfides) และสารไทออล (thiols) ซึ่งเป็นรีเอเจนต์ซัลเฟนิเลชัน (sulfenylation reagents) โดยใช้ระบบเร่งปฏิกิริยาโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) ภายใต้สภาวะไม่รุนแรง สำหรับสังเคราะห์สารโมโน-ซัลฟีนิลินโดล (Mono-sulfenylindoles) และบิส-ซัลฟีนิลินโดล (bis-sulfenylindoles) พบว่าได้ผลผลิตปานกลางถึงดีเยี่ยม โดยวิธีการสังเคราะห์นี้สามารถปรับเพิ่มปริมาณได้ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ ทนต่อความชื้น และดำเนินการได้ง่าย