Domino Ligand-Free Copper-Catalyzed Synthesis of Polysubstituted Indoles

Abstract

The synthesis of polysubstituted indoles is described by the domino reaction of 2-haloanilines and 1,3-dicarbonyl compounds, 1,3-diketones, β-keto esters and β-keto amides, using copper catalysis under ligand-free conditions. The protocol provides a simple, general and atom economical process for the synthesis of substituted indoles at moderate temperature.

Key words

Cu₂O - indoles - cesium carbonate - 1,3-dicarbonyl compounds - 2-haloanilines

References

• For reviews, see:
• 1a Kawasaki T. Higuchi K. Nat. Prod. Rep.  2005,  22:  761 
• 1b Lounasmaa M. Tolvanen A. Nat. Prod. Rep.  2000,  17:  175 
• 1c Somei M. Yamada F. Nat. Prod. Rep.  2004,  21:  278 
• 1d Gul W. Hamann MT. Life Sci.  2005,  78:  442 
• For reviews, see:
• 2a Horton DA. Bourne GT. Smythe ML. Chem. Rev.  2003,  103:  893 
• 2b Humphrey GR. Kuethe JT. Chem. Rev.  2006,  106:  2875 
• 2c Smart BP. Oslund RC. Walsh LA. Gelb MH. J. Med. Chem.  2006,  49:  2858 ; and references cited therein
• 3 Dandia A. Singh R. Khaturia S. Merienne C. Morgant G. Loupy A. Bioorg. Med. Chem.  2006,  14:  2409 ; and referenced cited therein
• 4a Mezlova M. Aaron JJ. Svoboda J. Adenier A. Maurel F. Chane-Ching K. J. Electroanal. Chem.  2005,  581:  93 
• 4b Janicki SZ. Schuster GB. J. Am. Chem. Soc.  1995,  117:  8524 
• 5 Clark GS. Perfum. Flavor.  1995,  20:  21 
• For some recent studies, see:
• 6a Kraus GA. Guo H. Org. Lett.  2008,  10:  3061 
• 6b Sakai N. Annaka K. Fujita A. Sato A. Konakahara T. J. Org. Chem.  2008,  73:  4160 
• 6c Stokes BJ. Dong H. Leslie BE. Pumphrey AL. Driver TG. J. Am. Chem. Soc.  2007,  129:  7500 
• 6d Fayol A. Fang Y.-Q. Lautens M. Org. Lett.  2006,  8:  4203 
• 6e Yue D. Yao T. Larock RC. J. Org. Chem.  2006,  71:  62 
• 6f Bellina F. Benelli F. Rossi R. J. Org. Chem.  2008,  73:  5529 
• 6g Pena MA. Sestelo JP. Sarandeses LA.
  J. Org. Chem.  2007,  72:  1271 
• 7 Patil S. Buolamwini JK. Curr. Org. Synth.  2006,  3:  477 
• 8a Wagaw S. Yang BH. Buchwald SL. J. Am. Chem. Soc.  1998,  120:  6621 
• 8b Lu BZ. Zhao W. Wei H.-X. Dufour M. Farina V. Senanayake CH. Org. Lett.  2006,  8:  3271 
• 8c Cui S.-L. Wang J. Wang Y.-G. J. Am. Chem. Soc.  2008,  130:  13526 
• 8d Nazare M. Schneider C. Linderschmidt A. Will DW. Angew. Chem. Int. Ed.  2004,  43:  4526 
• 8e Cacchi S. Fabrizi G. Goggiamani A. Perboni A. Sferrazza A. Stabile P. Org. Lett.  2010,  12:  3279 
• 8f Larock RC. Yum EK. Refvik MD. J. Org. Chem.  1998,  63:  7652 
• 8g Isono N. Lautens M. Org. Lett.  2009,  11:  1329 
• 8h Mukai C. Takahashi Y. Org. Lett.  2005,  7:  5793 
• 8i Oh CH. Karmakar S. Park HS. Ahn YC. Kim JW. J. Am. Chem. Soc.  2010,  132:  1792 
• 8j Saito A. Oda S. Fukaya H. Hanzawa Y. J. Org. Chem.  2009,  74:  1517 
• For CuI ligand catalyzed synthesis of 2,3-disubstituted indoles, see:
• 9a Tanimori S. Ura H. Kirihata M. Eur.
  J. Org. Chem.  2007,  3977 
• 9b Chen Y. Xie X. Ma D. J. Org. Chem.  2007,  72:  9329 
• 9c Chen Y. Wang Y. Sun Z. Ma D. Org. Lett.  2008,  10:  625 
• For some recent studies on copper-catalyzed cross-couplings, see:
• 10a Evano G. Blanchard N. Toumi M. Chem. Rev.  2008,  108:  3054 
• 10b Meldal M. Tornoe CW. Chem. Rev.  2008,  108:  2952 
• 10c Patil NT. Yamamoto Y. Chem. Rev.  2008,  108:  3395 
• 10d Wurtz S. Glorius F. Acc. Chem. Res.  2008,  41:  1523 
• 10e Choi TA. Czerwonka R. Forke R. Jaeger A. Knoell J. Krahl MP. Krause T. Reddy KR. Franzblau SG. Knoelker H.-J. Med. Chem. Res.  2008,  17:  374 
• 10f Ley SV. Thomas AW. Angew. Chem. Int. Ed.  2003,  42:  5400 
• 10g Hennessy EJ. Buchwald SL. Org. Lett.  2002,  4:  269 
• 10h Yip SF. Cheung HY. Zhou Z. Kwong FY. Org. Lett.  2007,  9:  3469 
• For Cu₂O-catalyzed C-C cross-coupling, see:
• 11a Li J.-H. Tang B.-X. Tao L.-M. Xie Y.-X. Liang Y. Zhang M.-B. J. Org. Chem.  2006,  71:  7488 
• 11b Tang B.-X. Wang F. Li J.-H. Xie Y.-X. Zhang M.-B. J. Org. Chem.  2007,  72:  6294 
• For some studies on Cu₂O-catalyzed carbon-heteroatom cross-couplings, see:
• 12a Jammi S. Krishnamoorthy G. Saha P. Kundu DS. Sakthivel S. Ali MA. Paul R. Punniyamurthy T. Synlett  2009,  3323 
• 12b Altman RA. Buchwald SL. Org. Lett.  2006,  8:  2779 
• 12c Correa A. Bolm C. Adv. Synth. Catal.  2007,  349:  2673 
• 12d Cristau H.-J. Cellier PP. Spindler J.-F. Taillefer M. Chem. Eur. J.  2004,  10:  5607