TEMPO催化sp³C-H键的胺化合成多取代苯并咪唑

Metal-Free TEMPO-Promoted C(sp³)–HAmination To Afford Multisubstituted Benzimidazoles

苯并咪唑片段广泛存在于药物（如阿苯达唑）、天然产物、材料中。其合成策略有三种：第一，通过邻苯二胺与羧酸衍生物缩合得到。第二，邻卤苯脒通过C-X键偶联得到。第三，苯脒类化合物通过活化邻位sp²C-H键偶联得到。

Xue D.等的策略是，N-烷基/苄基邻苯二胺通过与N相连的sp³C-H键活化与氨基发生偶联得到。

通过条件筛选，得到了最佳条件：底物与TEMPO（2 eq.）氧化剂在DMF中加热得到。

对该反应的适用性进行了研究，22例收率0~98%，含给电子基团使反应易于发生，吸电子基团不利于反应的发生。

对同一个N上双取代的邻苯二胺，反应也可进行。

研究人员还发现，该反应还可以用于苯并恶唑的合成。

随后，他们对反应的机理进行了研究，对照试验发现氧的存在对反应至关重要。并对反应进行了优化，发现氧气存在下，催化量的TEMPO（0.1eq.）亦可以使反应发生。

用优化的条件，对多个底物进行了试验，11例收率43~88%。

研究人员对机理提出了两种可能的机理：第一种是经过一个酰胺中间体，第二种是经过一个亚胺中间体。

¹HNMR显示存在后者中间体的峰，化合物2v能分离到亚胺中间体，以及酰胺中间体在本反应条件下不能发生反应均证实反应机理为第二种。

该反应通过活化sp3杂化的C发生偶联得到苯并咪唑，与已报道的方法相比有很大的创新之处。反应收率高，尤其是对含有给电子基团的底物。也可以用于合成苯并恶唑类衍生物以及多环衍生物，相信亦可以用于苯并噻唑类衍生物的合成。

但是原料N-取代邻苯二胺不好合成（选择性问题），对含吸电子基团收率有时候不理想。

参考文献

Ding Xue and Ya-Qiu Long. Metal-Free TEMPO-Promoted C(sp3)−H Amination ToAffordMultisubstituted Benzimidazoles. J. Org. Chem.,2014,79(10):4727–4734.

JOC-2014-4727.pdf