研究论文

钴催化α,β-不饱和酮肟酯自偶联环化反应合成2,4,6-三取代吡啶

  • 刘占祥 , a, * ,
  • 洪超 a ,
  • 李思源 b ,
  • 黄圣儒 a ,
  • 张柠霞 a ,
  • 冯若昆 , b, * ,
  • 张玉红 a
展开
  • a 浙江大学化学系 杭州 310058
  • b 绍兴文理学院化学化工学院 浙江绍兴 312000

收稿日期: 2025-06-30

  修回日期: 2025-07-27

  网络出版日期: 2025-09-04

基金资助

国家自然科学基金(21672186)

国家自然科学基金(21472165)

Synthesis of 2,4,6-Trisubstituted Pyridines via Cobalt-Catalyzed Homocoupling of α,β-Unsaturated Ketone Oxime Esters

  • Zhanxiang Liu , a, * ,
  • Chao Hong a ,
  • Siyuan Li b ,
  • Shengru Huang a ,
  • Ningxia Zhang a ,
  • Ruokun Feng , b, * ,
  • Yuhong Zhang a
Expand
  • a Department of Chemistry, Zhejiang University, Hangzhou 310027
  • b College of Chemistry and Chemical Engineering, Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000

Received date: 2025-06-30

  Revised date: 2025-07-27

  Online published: 2025-09-04

Supported by

National Natural Science Foundation of China(21672186)

National Natural Science Foundation of China(21472165)

摘要

报道了钴催化α,β-不饱和酮肟酯发生自偶联环化反应. 该反应具有良好的底物适应性, 各种芳烃取代或杂环取代的酮肟均可以参与反应, 以中等产率得到目标化合物. 该反应为制备2,4,6-三取代吡啶化合物提供了一种高效快捷的有机合成方法.

本文引用格式

刘占祥 , 洪超 , 李思源 , 黄圣儒 , 张柠霞 , 冯若昆 , 张玉红 . 钴催化α,β-不饱和酮肟酯自偶联环化反应合成2,4,6-三取代吡啶[J]. 有机化学, 2025 , 45(10) : 3777 -3785 . DOI: 10.6023/cjoc202506037

Abstract

The self-coupling cyclization of α,β-unsaturated ketoxime esters catalyzed by cobalt was developed. This reaction demonstrates excellent substrate compatibility, enabling the participation of various aryl-substituted or heterocyclic-substituted ketoximes to afford the target products in moderate yields. This reaction provides an efficient and convenient synthetic method for the preparation of 2,4,6-trisubstituted pyridine derivatives.

多取代吡啶是药物化学中至关重要的含氮杂环结构[1], 同时也是构建天然产物、功能材料、农药及生物活性药物的基础合成砌块. 为此, 化学家们始终致力于发展新型方法学以构建多样化的吡啶衍生物[2]. 当前, 羰基缩合反应[3]与腈-炔分子间[2+2+2]环加成策略[4]是构建吡啶分子骨架最常用的两类方法, 但均存在固有局限性: 经典缩合法制备吡啶时, 其取代模式高度依赖反应所需活化基团, 导致理想取代类型的吡啶产物难以获得; 而腈-炔[2+2+2]环加成路径则常伴随区域选择性异构体的生成.
近年研究发现, 以肟衍生物为原料合成结构多样性吡啶的策略日益受到关注[5]. 过渡金属铑、铜和镍等催化的α,β-不饱和酮肟和炔烃经碳氢键活化[4+2]环化反应为构筑多取代吡啶提供了一种高校快捷的合成方法(Scheme 1, a)[5c,6]. 此外, α,β-不饱和酮肟还可以在铁、铜等金属或碘催化下与肟、醛、酮、甲苯、二甲基酰胺、烯及环丙醇发生环化反应制备多取代吡啶化合物(Scheme 1, b[7-9]. 然而, 利用α,β-不饱和酮肟自身的偶联反应制备多取代吡啶化合物仍具有一定的挑战性. 2022年, Guo课题组[10]报w道了铁催化α,β-不饱和酮肟自身偶联反应制备2,4,6-三取代嘧啶化合物的方法, 为探索研究α,β-不饱和酮肟自身偶联反应制备2,4,6-三吡啶化合物提供了参考.
图式1 肟类衍生物在多取代吡啶合成中的应用

Scheme 1 Application of oxime derivatives in the synthesis of polysubstitutedpyridines

Ellman[11]和Ravikumar[12]课题组分别报道了Cp*Co(CO)I₂催化的α,β-不饱和酮肟与醛、炔烃的环加成反应制备多取代呋喃和吡啶化合物, 证明过渡金属钴作为催化剂在构建杂环化合物方面具有一定的活性. 基于上述研究背景, 本课题组采用Cp*Co(CO)I₂/AgSbF₆催化体系, 发展了一种通过α,β-不饱和酮肟酯自偶联环化反应合成2,4,6-三取代吡啶衍生物的新方法(Scheme 1c), 为开发多齿配体、功能材料及生物活性药物展现出独特价值[13].

1 结果与讨论

首先, 以查尔酮肟酯(1a)为模板底物, 采用5 mol%五甲基环戊二烯基碘化羰基钴(Cp*Co(CO)I₂)为催化剂、乙酸锌为添加剂, 在六氟异丙醇(HFIP)溶剂中、110 ℃氮气氛围下反应12 h, 以18%收率成功获得目标产物2a(表1, Entry 1). 通过系统筛选其他添加剂(包括乙酸铯、乙酸钠、乙酸银与乙酸铜), 发现产物收率仅有小幅提升(表1, Entries 2~5). 值得关注的是, 当使用AgSbF₆作为添加剂时, 2a收率显著提升至65%(表1, Entry 6). 进一步考察溶剂效应发现, 二氯乙烷(DCE)、三氟乙醇(TFE)、甲醇(MeOH)及四氢呋喃(THF)等溶剂均会导致产物收率大幅降低(表1, Entries 7~10), 证实HFIP对反应转化具有显著促进作用. 对比研究显示, [Cp*RhCl₂]₂、[Ru(p-cymene)Cl₂]₂等金属催化剂的活性均不及Cp*Co- (CO)I₂(表1, Entries 11, 12). 关键对照实验表明: 完全缺失钴催化剂与银盐时反应无法进行; 单一组份存在时仅能低效催化(表1, Entries 13~15), 确证了钴-银协同催化体系对反应转化的必要性. 最终确立α,β-不饱和酮肟酯(1a)自偶联反应最优条件为: 5 mol% Cp*Co(CO)I₂为催化剂, 20 mol% AgSbF₆为添加剂, HFIP为溶剂, 110 ℃氮气保护下反应12 h.
表1 反应条件优化a,b

Table 1 Optimization of reaction conditions

Entry Catalyst Additive Solvent Yieldb/%
1 Cp*Co(CO)I2 Zn(OAc)2 HFIP 18
2 Cp*Co(CO)I2 CsOAc HFIP 26
3 Cp*Co(CO)I2 NaOAc HFIP 40
4 Cp*Co(CO)I2 AgOAc HFIP 33
5 Cp*Co(CO)I2 Cu(OAc)2 HFIP 36
6 Cp*Co(CO)I2 AgSbF6 HFIP 65
7 Cp*Co(CO)I2 AgSbF6 DCE 22
8 Cp*Co(CO)I2 AgSbF6 TFE Trace
9 Cp*Co(CO)I2 AgSbF6 MeOH Trace
10 Cp*Co(CO)I2 AgSbF6 THF 20
11 [Cp*RhCl2]2 AgSbF6 HFIP 53
12 [Ru(p-Cy)Cl2]2 AgSbF6 HFIP 45
13 HFIP nd
14 Cp*Co(CO)I2 HFIP 35
15 AgSbF6 HFIP 43

a Reaction conditions: 1a (0. 2 mmol), catalyst (5 mol%) and additive (20 mol%) in solvent (0. 5 mL) at 110 ℃ for 12 h under N2. b Isolated yield.

在获得优化条件后, 我们系统研究了含不同取代基的α,β-不饱和酮肟酯底物的普适性(表2). 当烯基侧苯环对位引入供电子甲基时, 反应能以63%收率获得吡啶产物2b; 而吸电子卤素(Cl、Br、I)取代则导致产物(2c~2e)收率下降, 表明烯基侧苯环的供电子效应对反应转化具有微弱促进作用. 苯环间位甲基取代可提升产物(2f)收率达60%, 但间位卤素取代(Cl、Br)则使产物(2g, 2h)收率显著降低. 值得注意的是, 当肟酯一侧苯环对位引入供电子甲基与甲氧基时, 产物(2i, 2j)分别获得63%与61%的收率; 而吸电子卤素(F、Cl)取代则使产物(2k, 2l)收率下降. 苯环间位取代(F、Cl、Br)的底物仍能顺利生成2m, 2o等吡啶衍生物. 对于双苯环兼具供/吸电子取代基的肟酯底物, 产物2p~2r的收率差异进一步证实富电子肟酯具有更高的反应活性. 通过单晶X射线衍射分析确证了2a2k的分子结构.
表2 芳基肟酯的底物范围a,b

Table 2 Substrate scope of aryl oxime esters

a Reaction conditions: 1a (0.2 mmol), catalyst (5 mol%) and additive (20 mol%) in solvent (0.5 mL) at 110 ℃ for 12 h under N2. b Isolated yield.

值得关注的是, 以含杂芳环(呋喃、噻吩、吡啶)及稠环(萘)的肟酯底物为底物时, 反应可以以27%~59%的产率得到2,4,6-三杂环取代吡啶衍生物2s~2ab(表3). 此类化合物可作为多齿配体与过渡金属配位, 在催化与生物活性药物研发领域展现出潜在应用价值. 此外克级反应证明此反应具有潜在的应用价值(Scheme 2).
表3 杂芳基肟酯的底物范围a,b

Table 3 Substrate scope of heteroaryl oxime esters

a Reaction conditions: 1a (0.2 mmol), catalyst (5 mol%) and additive (20 mol%) in solvent (0.5 mL) at 110 ℃ for 12 h under N2. b Isolated yield.

图式2 克级反应

Scheme 2 Gram-scale reaction

为揭示反应机理, 在标准条件下进行模板反应12 h后, 通过GC-MS检测发现除主产物2a外, 体系内存在新戊酸(PivOH)、苯甲醛及查尔酮等关键中间体.
基于上述机理研究、先前文献报道[13b]以及已有文献[10]对一系列吡啶衍生物结构的分析, 并结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测到的中间体信息, 推测了可能的反应路径(Scheme 3). 首先, 肟酯底物1a通过质子解作用转化为查尔酮中间体A(该中间体可被GC-MS检测), 随后中间体A经迈克尔加成转化为中间体B. 继而中间体B与底物1a发生[4+2]环加成生成中间体C. 中间体C经质子化得到中间体D, 随即发生脱水反应生成中间体E. 对于中间体E的后续转化存在两条路径: (1)路径a中, 中间体E的碳正离子发生邻位H质子消除得到中间体F, 随后经连续消除与芳构化作用生成产物G; (2)路径b中, 化合物E通过消除邻位苄醇碳正离子同步生成中间体KH. 其中苄醇碳正离子H可进一步结合H₂O并经去质子化得到苄醇I, 而该中间体在本体系中易被氧化为苯甲醛J (J可被GC-MS检测); 同时, 中间体K经异构化得到中间体L, 继而通过消除PivOH基团获得目标产物2a (GC-MS可检测到PivOH的存在). 实验结果表明反应实际按路径b进行. 在路径a中, 中间体F新生成的烯烃键上所连接的1-羟基苄基和苯基两个大体积基团会导致化合物G产生较大的空间位阻, 由于结构不稳定, 因此可能无法获得产物G. 事实上, GC-MS未能检测到产物G的存在, 这进一步支持反应倾向于通过路径b进行推论.
图式3 可能的反应机理

Scheme 3 Proposed mechanism

2 结论

综上所述, 开发了一种基于廉价金属钴催化的α,β-不饱和酮肟酯自偶联环化反应高效构建2,4,6-三芳基取代吡啶类化合物的新策略. 该反应体系展现出优异的底物普适性, 能够兼容多种芳基及杂环取代的酮肟底物, 以中等的收率获得结构多样的目标产物. 所得吡啶衍生物在作为多齿配体或功能材料方面具有潜在的应用价值. 机理研究表明, 银盐添加剂与钴催化剂之间存在显著的协同催化效应, 同时反应溶剂的介电性质对反应进程具有决定性影响.

3 实验部分

3.1 仪器与试剂

除非另有说明, 所有试剂及溶剂均购自商业渠道并直接使用, 未经进一步纯化处理. 常规条件反应进程采用硅胶F254薄层色谱板进行监测. 柱层析分离操作以300~400目硅胶为填料, 以石油醚(PE)/乙酸乙酯(EA)体系作为洗脱剂开展. ¹H NMR、¹³C NMR及¹⁹F NMR检测均使用布鲁克AVANCE III 400 MHz核磁共振仪完成, 溶剂为氘代氯仿(CDCl₃), 并以四甲基硅烷(TMS)作为内标. 高分辨质谱(HRMS)数据通过沃特世GCT Premier质谱仪采集获得. 熔点使用显微熔点测定仪测量(数据未经温度校正). 相关起始原料参照已知文献方法制备完成.

3.2 实验方法

在氮气保护条件下, 向25 mL密封反应管中依次加入磁力搅拌子、α,β-不饱和酮肟酯(1a, 61.5 mg, 0.2 mmol)、催化剂Cp*Co(CO)I₂ (4.8 mg, 0.01 mmol)、六氟锑酸银AgSbF₆ (13.7 mg, 20 mol%)以及溶剂六氟异丙醇HFIP (0.5 mL). 将反应体系置于110 ℃油浴中搅拌反应12 h. 待反应液冷却至室温后, 减压蒸除溶剂, 残留物经硅胶柱层析纯化(洗脱剂: PE/EA, VV=7∶1), 最终获得目标产物2a. 化合物2b~2z2aa2ab采用同样的方法制备得到.
2,4,6-三苯基吡啶(2a): 白色固体, 19.9 mg, 产率65%. m.p. 136.2~137.8 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.23 (d, J=7.4 Hz, 4H), 7.92 (s, 2H), 7.77 (d, J=7.3 Hz, 2H), 7.58~7.45 (m, 9H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.5, 150.2, 139.6, 139.1, 129.2, 129.1, 129.0, 128.7, 127.2, 127.1, 117.2; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H18N [M+H] 308.1434, found 308.1434.
2,6-二苯基-4-(对甲苯基)吡啶(2b): 白色固体, 20.2 mg, 产率63%. m.p. 108.8~109.7 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.22 (d, J=7.7 Hz, 4H), 7.90 (s, 2H), 7.68 (d, J=7.9 Hz, 2H), 7.53 (t, J=7.5 Hz, 4H), 7.46 (t, J=7.3 Hz, 2H), 7.36 (d, J=7.8 Hz, 2H), 2.46 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.5, 150.1, 139.7, 139.1, 136.1, 129.9, 129.0, 128.7, 127.2, 127.0, 116.9, 21.3; HRMS (ESI-TOF) calcd for C24H20N [M+H] 322.1590, found 322.1590.
4-(4-氯苯基)-2,6-二苯基吡啶(2c): 白色固体, 17.1 mg, 产率50%. m.p. 118.6~119.9 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.21 (d, J=7.7 Hz, 4H), 7.86 (s, 2H), 7.70 (d, J=7.9 Hz, 2H), 7.51 (ddd, J=23.3, 12.0, 7.3 Hz, 8H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.7, 149.0, 139.4, 137.5, 135.2, 129.4, 129.2, 128.8, 128.5, 127.1, 116.8; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H17ClN [M+H] 342.1044, found 342.1045.
4-(4-溴苯基)-2,6-二苯基吡啶(2d): 白色固体, 19.7 mg, 产率51%. m.p. 116.3~118.5 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.25~8.17 (m, 4H), 7.86 (d, J=1.6 Hz, 2H), 7.65 (td, J=8.5, 4.2 Hz, 4H), 7.54 (t, J=7.3 Hz, 4H), 7.47 (dd, J=7.6, 5.9 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.7, 149.0, 139.4, 138.0, 132.3, 129.2, 128.8, 127.2, 123.4, 116.8; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H17BrN [M+H] 386.0539, found 386.0541.
4-(4-碘苯基)-2,6-二苯基吡啶(2e): 白色固体, 19.5 mg, 产率45%. m.p. 120.7~121.9 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 12.81 (s, 1H), 7.79 (s, 1H), 7.48~7.41 (m, 1H), 7.27~7.14 (m, 3H), 6.91 (s, 1H), 6.67 (s, 2H), 2.07 (s, 6H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.8, 149.1, 139.4, 138.6, 138.3, 129.2, 128.9, 128.8, 127.2, 116.7, 95.1; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H17IN [M+H] 434.0400, found 434.0399.
2,6-二苯基-4-间甲苯基吡啶(2f): 淡黄色油状物, 19.3 mg, 产率60%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.23 (dd, J=5.3, 3.3 Hz, 4H), 7.90 (s, 2H), 7.58~7.51 (m, 6H), 7.50~7.43 (m, 3H), 7.31 (d, J=7.7 Hz, 1H), 2.50 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.5, 150.4, 139.7, 139.1, 138.9, 129.7, 129.04, 129.03, 128.7, 127.9, 127.2, 124.3, 117.2, 21.6; HRMS (ESI-TOF) calcd for C24H20N [M+ H] 322.1590, found 322.1591.
4-(3-氯苯基)-2,6-二苯基吡啶(2g): 淡黄色油状物, 19.1 mg, 产率56%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.27~8.18 (m, 4H), 7.86 (s, 2H), 7.74 (s, 1H), 7.66~7.61 (m, 1H), 7.56~7.52 (m, 4H), 7.50~7.45 (m, 4H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.8, 148.9, 141.0, 139.4, 135.2, 130.4, 129.2, 129.0, 128.8, 127.4, 127.2, 125.4, 116.9; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H17ClN [M+H] 342.1044, found 342.1046.
4-(3-溴苯基)-2,6-二苯基吡啶(2h): 淡黄色油状物, 19.7 mg, 产率51%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.24~8.20 (m, 4H), 7.90 (t, J=1.8 Hz, 1H), 7.86 (s, 2H), 7.68 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.64~7.60 (m, 1H), 7.54 (dd, J=10.1, 4.7 Hz, 4H), 7.49~7.41 (m, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.8, 148.8, 141.3, 139.4, 131.9, 130.7, 130.3, 129.2, 128.8, 127.2, 125.9, 123.3, 117.0; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H17BrN [M+H] 386.0539, found 386.0542.
2,6-二对甲苯基-4-苯基吡啶(2i): 白色固体, 22.1 mg, 产率63%. m.p. 118.7~120.2 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.12 (d, J=8.0 Hz, 4H), 7.86 (s, 2H), 7.76 (d, J=8.2 Hz, 2H), 7.58~7.47 (m, 3H), 7.34 (d, J=7.7 Hz, 4H), 2.45 (s, 6H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.4, 150.0, 139.3, 139.0, 136.9, 129.4, 129.1, 128.9, 127.2, 127.0, 116.5, 21.3; HRMS (ESI-TOF) calcd for C25H22N [M+H] 336.1747, found 336.1746.
2,6-双(4-甲氧基苯基)-4-苯基吡啶(2j): 淡黄色油状物, 22.4 mg, 产率61%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.17 (d, J=8.5 Hz, 4H), 7.79 (s, 2H), 7.75 (d, J=7.3 Hz, 2H), 7.56~7.47 (m, 3H), 7.05 (d, J=8.5 Hz, 4H), 3.90 (s, 6H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 160.5, 157.0, 150.0, 139.4, 132.4, 129.1, 128.9, 128.4, 127.2, 115.7, 114.1, 55.4; HRMS (ESI-TOF) calcd for C25H22NO2 [M+H] 368.1645, found 368.1645.
2,6-双(4-氟苯基)-4-苯基吡啶(2k): 白色固体, 18.9 mg, 产率55%. m.p. 164.0~165.8 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.19 (dd, J=8.6, 5.5 Hz, 4H), 7.84 (s, 2H), 7.75 (d, J=7.0 Hz, 2H), 7.53 (dt, J=13.9, 6.8 Hz, 3H), 7.21 (t, J=8.6 Hz, 4H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 164.9, 162.4, 156.5, 150.5, 138.9, 135.6, 129.2 (d, JC-F=4.4 Hz), 128.9 (d, JC-F=8.2 Hz), 127.2, 116.7, 115.6 (d, JC-F=21.5 Hz); 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ: —112.9; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H16F2N [M+H] 344.1245, found 344.1244.
2,6-双(4-氯苯基)-4-苯基吡啶(2l): 白色固体, 18.8 mg, 产率50%. m.p. 179.8~181.8 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.15 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.87 (s, 2H), 7.74 (d, J=7.9 Hz, 2H), 7.52 (dd, J=18.7, 8.0 Hz, 7H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 156.4, 150.6, 138.7, 137.8, 135.3, 129.2, 129.0, 128.4, 127.2, 117.1; HRMS (ESI- TOF) calcd for C23H16Cl2N [M+H] 376.0654, found 376.0653.
2,6-双(3-氟苯基)-4-苯基吡啶(2m): 白色固体, 18.9 mg, 产率55%. m.p. 120.4~122.1 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.98~7.94 (m, 4H), 7.91 (s, 2H), 7.77~7.74 (m, 2H), 7.57~7.46 (m, 5H), 7.19~7.14 (m, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 164.6, 162.2, 156.3, 150.7, 141.7 (d, J=7.8 Hz), 138.7, 130.2 (d, J=8.2 Hz), 129.3 (d, J=1.6 Hz), 127.2, 122.6 (d, J=2.7 Hz), 117.7, 116.0 (d, J=21.2 Hz), 114.1 (d, J=23.0 Hz); 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ: —112.9; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H16F2N [M+H] 344.1245, found 344.1244.
2,6-双(3-氯苯基)-4-苯基吡啶(2n): 白色固体, 19.0 mg, 产率51%. m.p. 178.7~179.6 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.20 (d, J=1.8 Hz, 2H), 8.08 (dt, J=7.1, 1.7 Hz, 2H), 7.90 (s, 2H), 7.77~7.74 (m, 2H), 7.59~7.51 (m, 3H), 7.49~7.45 (m, 4H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 156.3, 150.8, 141.2, 134.9, 130.0, 129.3, 129.2, 127.3, 127.2, 125.3, 117.7; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H16Cl2N [M+H] 376.0654, found 376.0653.
2,6-双(3-溴苯基)-4-苯基吡啶(2o): 白色固体, 24.7 mg, 产率53%. m.p. 145.6~146.8 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.34 (t, J=1.8 Hz, 2H), 8.15~8.11 (m, 2H), 7.89 (s, 2H), 7.77~7.73 (m, 2H), 7.61~7.51 (m, 5H), 7.41 (t, J=7.9 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 156.2, 141.5, 132.1, 130.3, 130.2, 129.3, 129.3, 127.2, 125.8, 123.1, 117.8; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H16- Br2N [M+H] 463.9644, found 463.9641.
2,4,6-三对甲苯基吡啶(2p): 白色固体, 19.9 mg, 产率57%. m.p. 174.9~176.2 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.11 (d, J=8.1 Hz, 4H), 7.84 (s, 2H), 7.66 (d, J=8.0 Hz, 2H), 7.34 (t, J=7.8 Hz, 6H), 2.46 (s, 3H), 2.45 (s, 6H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.4, 149.9, 139.0, 138.9, 137.0, 136.3, 129.8, 129.4, 127.0, 116.3, 21.3, 21.2; HRMS (ESI-TOF) calcd for C26H24N [M+H] 350.1903, found 350.1901.
2,6-双(4-甲氧基苯基)-4-对甲苯基吡啶(2q): 淡黄色油状物, 19.5 mg, 产率51%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.17 (d, J=8.4 Hz, 4H), 7.77 (s, 2H), 7.65 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.34 (d, J=7.7 Hz, 2H), 7.04 (d, J=8.4 Hz, 4H), 3.90 (s, 6H), 2.45 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 160.5, 157.0, 149.9, 138.9, 136.4, 132.5, 129.8, 128.4, 127.0, 115.5, 114.1, 55.4, 21.3; HRMS (ESI-TOF) calcd for C26H24NO2 [M+H] 382.1802, found 382.1804.
2,4,6-三(4-氯苯基)吡啶(2r): 白色固体, 17.7 mg, 产率43%. m.p. 268.8~271.6 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.16~8.10 (m, 4H), 7.82 (s, 2H), 7.70~7.65 (m, 2H), 7.51 (t, J=9.0 Hz, 6H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 156.6, 137.6, 135.5, 129.5, 129.4, 129.0, 128.9, 128.5, 128.4, 127.9, 116.8; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H15Cl3N [M+H] 410.0265, found 410.0262.
4-呋喃-2-基-2,6-二苯基吡啶(2s): 淡黄色固体, 14.5 mg, 产率49%. m.p. 220.3~221.9 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.24~8.18 (m, 4H), 7.95 (s, 2H), 7.61 (d, J=1.5 Hz, 1H), 7.53 (dd, J=10.1, 4.7 Hz, 4H), 7.49~7.44 (m, 2H), 7.00 (d, J=3.4 Hz, 1H), 6.59 (dd, J=3.4, 1.8 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.6, 152.1, 143.6, 139.5, 139.1, 129.1, 128.7, 127.1, 113.1, 112.1, 108.5; HRMS (ESI-TOF) calcd for C21H16NO [M+H] 298.1226, found 298.1226.
2,6-二苯基-4-噻吩-2-基吡啶(2t): 白色固体, 8.5 mg, 产率27%. m.p. 137.8~139.5 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.23~8.17 (m, 4H), 7.89 (s, 2H), 7.64 (d, J=2.9 Hz, 1H), 7.53 (t, J=7.4 Hz, 4H), 7.49~7.44 (m, 3H), 7.20 (dd, J=5.0, 3.7 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.8, 147.0, 143.1, 139.5, 129.2, 128.7, 128.4, 127.2, 126.9, 125.3, 115.4; HRMS (ESI-TOF) calcd for C21H16NS [M+H] 314.0998, found 314.0999.
2,6-二呋喃-2-基-4-苯基吡啶(2u): 淡黄色油状物, 14.4 mg, 产率50%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.82 (s, 2H), 7.79~7.75 (m, 2H), 7.58~7.47 (m, 5H), 7.21 (d, J=3.3 Hz, 2H), 6.58 (dd, J=3.4, 1.7 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 153.9, 149.9, 149.8, 143.3, 138.5, 129.2, 129.1, 127.1, 114.9, 112.1, 109.1; HRMS (ESI- TOF) calcd for C19H14NO2 [M+H] 288.1019, found 288.1019.
4-苯基-2,6-二噻吩-2-基吡啶(2v): 淡黄色油状物, 16.3 mg, 产率51%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.75~7.71 (m, 4H), 7.70 (s, 2H), 7.56~7.52 (m, 2H), 7.50 (d, J=7.1 Hz, 1H), 7.44 (d, J=5.1 Hz, 2H), 7.15 (dd, J=4.9, 3.8 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 152.7, 150.2, 144.9, 138.6, 129.1, 128.0, 127.8, 127.1, 124.9, 115.1; HRMS (ESI-TOF) calcd for C19H14NS2 [M+H] 320.0562, found 320.0563.
4'-苯基-2,2':6',2''-三联吡啶(2w): 淡褐色固体, 8.3 mg, 产率27%. m.p. 214.7~216.8 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.83~8.71 (m, 5H), 8.40 (dt, J=4.5, 2.5 Hz, 2H), 7.94 (td, J=7.7, 1.8 Hz, 1H), 7.61~7.52 (m, 6H), 7.46 (ddd, J=7.5, 4.7, 1.1 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 165.2, 149.5, 137.1, 130.9, 130.7, 128.9, 128.51, 128.47, 127.5, 125.3, 122.0, 110.7; HRMS (ESI-TOF) calcd for C21H16N3 [M+H] 310.1339, found 310.1338.
2,4,6-三呋喃-2-基吡啶(2x): 淡黄色固体, 11.3 mg, 产率41%. m.p. 99.1~100.6 ℃; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.82 (s, 2H), 7.58 (dd, J=8.5, 1.1 Hz, 3H), 7.19 (d, J=3.3 Hz, 2H), 6.99 (d, J=3.4 Hz, 1H), 6.57 (dt, J=3.5, 1.9 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 153.8, 151.7, 149.8, 143.8, 143.3, 138.8, 112.13, 112.06, 111.0, 109.2, 108.9; HRMS (ESI-TOF) calcd for C17H12NO3 [M+H] 278.0812, found 278.0810.
4-苯并[b]噻吩-2-基-2,6-二噻吩-2-基吡啶(2y): 淡黄色油状物, 22.0 mg, 产率59%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.91~7.86 (m, 2H), 7.84 (s, 1H), 7.77~7.74 (m, 4H), 7.46 (d, J=5.0 Hz, 2H), 7.44~7.40 (m, 2H), 7.17 (dd, J=4.8, 3.8 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 153.0, 144.6, 143.1, 141.2, 140.2, 139.9, 128.1, 128.0, 125.51, 125.11, 125.0, 124.3, 122.5, 122.2, 113.8; HRMS (ESI-TOF) calcd for C21H14NS3 [M+H] 376.0283, found 376.0281.
2,6-二呋喃-2-基-4-噻吩-2-基吡啶(2z): 淡黄色油状物, 11.7 mg, 产率40%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.78 (s, 2H), 7.64 (dd, J=3.7, 1.0 Hz, 1H), 7.58 (d, J=0.8 Hz, 2H), 7.45 (dd, J=5.0, 0.9 Hz, 1H), 7.20~7.16 (m, 3H), 6.57 (dd, J=3.4, 1.8 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 153.7, 149.9, 143.4, 142.8, 141.6, 128.4, 127.1, 125.5, 113.0, 112.1, 109.3; HRMS (ESI-TOF) calcd for C17H12NO2S [M+H] 294.0583, found 294.0583.
4-(萘-1-基)-2,6-二噻吩-2-基吡啶(2aa): 淡黄色油状物, 10.0 mg, 产率27%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.94 (dd, J=16.2, 8.3 Hz, 3H), 7.67 (dd, J=3.7, 1.1 Hz, 2H), 7.64 (s, 2H), 7.63~7.55 (m, 2H), 7.55~7.50 (m, 2H), 7.44 (dd, J=5.0, 1.1 Hz, 2H), 7.13 (dd, J=5.0, 3.7 Hz, 2H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 152.3, 150.3, 144.9, 137.6, 133.9, 131.0, 128.9, 128.6, 128.00, 127.96, 126.8, 126.6, 126.3, 125.40, 125.36, 125.0, 118.2; HRMS (ESI-TOF) calcd for C23H16NS2 [M+H] 370.0719, found 370.0716.
2,6-二萘-2-基-4-苯基吡啶(2ab): 淡黄色油状物, 12.0 mg, 产率29%. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.72 (d, J=1.0 Hz, 2H), 8.44 (dd, J=8.6, 1.8 Hz, 2H), 8.09 (s, 2H), 8.03 (dd, J=9.0, 2.6 Hz, 4H), 7.95~7.91 (m, 2H), 7.87~7.83 (m, 2H), 7.61~7.52 (m, 7H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 157.6, 150.4, 139.2, 137.1, 133.9, 133.6, 129.2, 129.1, 128.8, 128.48, 128.45, 127.8, 127.3, 126.6, 126.3, 125.0, 117.5; HRMS (ESI-TOF) calcd for C31H22N [M+H] 408.1747, found 408.1750.
辅助材料(Supporting Information) 化合物2a~2z2aa2ab1H NMR和13C NMR谱图. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.
(Zhao, C.)
[1]
(a) Carey, J. S.; Laffan, D.; Thomson, C.; Williams, M. T. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 2337.

PMID

(b) Fischer, D. F.; Sarpong, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5926.

DOI PMID

(c) Lanza, F. L.; Rack, M. F.; Li, Z.; Krajewski, S. A.; Blank, M. A. Aliment. Pharmacol. Ther. 2000, 14, 1663.

(d) Metz, D. C.; Vakily, M.; Dixit, T.; Mulford, D. Aliment. Pharmacol. Ther. 2009, 29, 928.

(e) Roughley, S. D.; Jordan, A. M. J. Med. Chem. 2011, 54, 3451.

DOI PMID

(f) Whitehead, T. P.; Havel, C.; Metayer, C.; Benowitz, N. L.; Jacob, P., III, Chem. Res. Toxicol. 2015, 28, 1007.

DOI PMID

[2]
(a) Henry, G. D. Tetrahedron 2004, 60, 6043.

(b) Hill, M. D. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 12052.

[3]
Bagley, M. C.; Glover, C.; Merritt, E. A. Synlett 2007, 2007, 2459.

[4]
(a) Chang, H. T.; Jeganmohan, M.; Cheng, C.-H. Org. Lett. 2007, 9, 505.

(b) Chopade, P. R.; Louie, J. Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 2307.

(c) Goswami, A.; Ohtaki, K.; Kase, K.; Ito, T.; Okamoto, S. Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 143.

(d) Heller, B.; Hapke, M. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 1085.

(e) Kral, K.; Hapke, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2434.

(f) Tanaka, R.; Yuza, A.; Watai, Y.; Suzuki, D.; Takayama, Y.; Sato, F.; Urabe, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7774.

(g) Yamamoto, Y.; Kinpara, K.; Saigoku, T.; Takagishi, H.; Okuda, S.; Nishiyama, H.; Itoh, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 605.

(h) Young, D. D.; Deiters, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5187.

[5]
(a) Parthasarathy, K.; Cheng, C.-H. Synthesis 2009, 2009, 1400.

(b) Parthasarathy, K.; Cheng, C.-H. J. Org. Chem. 2009, 74, 9359.

DOI PMID

(c) Too, P. C.; Noji, T.; Lim, Y. J.; Li, X.; Chiba, S. Synlett 2011, 2011, 2789.

(d) Too, P. C.; Wang, Y.-F.; Chiba, S. Org. Lett. 2010, 12, 5688.

(e) Zhang, X.; Chen, D.; Zhao, M.; Zhao, J.; Jia, A.; Li, X. Adv. Synth. Catal. 2011, 353, 719.

[6]
Xu, G.; Wang, Y.; Meng, Y.; Fang, Z.; Duan, J.; Guo, K. Adv. Synth. Catal. 2025,367, e202500259.

[7]
(a) Neely, J. M.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 66.

(b) Neely, J. M.; Rovis, T. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2735.

(c) He, S.-M.; Yang, Y.-B.; Liu, L.-Y.; Yu, N.; Zhou, Y.-Q.; Zhou, J.-H.; Zheng, M.-J.; Jin, X.-K.; Jiang, K.; Wei, Y. Org. Lett. 2025, 27, 1100.

[8]
(a) Ren, Z.-H.; Zhang, Z.-Y.; Yang, B.-Q.; Wang, Y.-Y.; Guan, Z.-H. Org. Lett. 2011, 13, 5394.

(b) Yi, Y.; Zhao, M.-N.; Ren, Z.-H.; Wang, Y.-Y.; Guan, Z.-H. Green Chem. 2017, 19, 1023.

(c) Zhao, M.-N.; Hui, R.-R.; Ren, Z.-H.; Wang, Y.-Y.; Guan, Z.-H. Org. Lett. 2014, 16, 3082.

(d) Zhao, M.-N.; Ren, Z.-H.; Yu, L.; Wang, Y.-Y.; Guan, Z.-H. Org. Lett. 2016, 18, 1194.

(e) Zhao, M.-N.; Yu, L.; Mo, N.-F.; Ren, Z.-H.; Wang, Y.-Y.; Guan, Z.-H. Org. Chem. Front. 2017, 4, 597.

(f) Fu, Y.; Wang, P.; Guo, X.; Wu, P.; Meng, X.; Chen, B. J. Org. Chem. 2016, 81, 11671.

(g) Guo, X.; Yang, X. Y.; Qin, M. D.; Liu, Y. F.; Yang, Y. T.; Chen, B. H. Asian J. Org. Chem. 2018, 7, 692.

(h) Gao, Q.; Wang, Y.; Wang, Q.; Zhu, Y.; Liu, Z.; Zhang, J. Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 9030.

(i) Gao, Q.; Yan, H.; Wu, M.; Sun, J.; Yan, X.; Wu, A. Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 2342.

[9]
(a) Bai, D.; Wang, X.; Zheng, G.; Li, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 6633.

(b) Huang, H.; Cai, J.; Tang, L.; Wang, Z.; Li, F.; Deng, G.-J. J. Org. Chem. 2016, 81, 1499.

(c) Huang, H.; Cai, J.; Xie, H.; Tan, J.; Li, F.; Deng, G.-J. Org. Lett. 2017, 19, 3743.

(d) Tan, W. W.; Ong, Y. J.; Yoshikai, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 8240.

(e) Wei, Y.; Yoshikai, N. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3756.

DOI PMID

(f) Wu, Q.; Zhang, Y.; Cui, S. Org. Lett. 2014, 16, 1350.

(g) Zheng, M.; Chen, P.; Wu, W.; Jiang, H. Chem. Commun. 2016, 52, 84.

[10]
Xu, G.; Wang, X.; Jia, C.; Yan, H.; Zhang, S.; Wu, Q.; Zhu, N.; Fang, Z.; Duan, J.; Guo, K. Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 2654.

[11]
Hummel, J. R.; Ellman, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 490.

[12]
Mohanty, S. R.; Pati, B. V.; Banjare, S. K.; Adhikari, G. K. D.; Ravikumar, P. C. J. Org. Chem. 2021, 86, 1074.

DOI PMID

[13]
(a) Kumar, P.; Singh, P.; Saren, S.; Pakira, S.; Sivakumar, S.; Patra, A. K. Dalton Trans. 2021, 50, 8196.

(b) Mansour, A. M.; Radacki, K. Inorg. Chim. Acta 2020, 511, 119806.

(c) Zhao, L.-X.; Moon, Y.-S.; Basnet, A.; Kim, E.-K.; Jahng, Y.; Park, J. G.; Jeong, T. C.; Cho, W.-J.; Choi, S.-U.; Lee, C. O.; Lee, S.-Y.; Lee, C.-S.; Lee, E.-S. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 1333.

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