Reviews

Advance in C-H Arylation of Indoles

  • Luo Junfei ,
  • Xu Xing ,
  • Zheng Junliang
Expand
  • School of Materials Science and Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211

Received date: 2017-07-29

  Revised date: 2017-09-11

  Online published: 2017-09-26

Supported by

Project supported by the Research Funds of Ningbo University (No. ZX2016000748) and the K. C. Wong Magna Fund in Ningbo University.

Abstract

The indoles motifs are widely found in the nature. One of the efficient strategy to access the indole derivatives is through the direct C-H functionalization of indole framework itself under transition-metal catalysis. Herein, the research advances on the transition-metal-catalyzed C-H arylation of indoles are reviewed.

Cite this article

Luo Junfei , Xu Xing , Zheng Junliang . Advance in C-H Arylation of Indoles[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2018 , 38(2) : 363 -377 . DOI: 10.6023/cjoc201707031

References

[1] (a) Curtin, M. L.; Davidsen, S. K.; Heyman, H. R.; Garland, R. B.; Sheppard, G. S.; Florjancic, A. S.; Xu, L.; Carrera, G. M.; Steinman, Jr., D. H.; Trautmann, J. A.; Albert, D. H.; Magoc, T. J.; Tapang, P.; Rhein, D. A.; Conway, R. G.; Luo, G.; Denissen, J. F.; Marsh, K. C.; Morgan, D. W.; Summers, J. B. J. Med. Chem. 1998, 41, 74.
(b) Kochanowska-Karamyan, A. J.; Hamann, M. T. Chem. Rev. 2010, 110, 4489.
(c) Alexandre, F. R.; Amador, A.; Bot, S.; Caillet, C.; Convard, T.; Jakubik, J.; Musiu, C.; Poddesu, B.; Vargiu, L.; Liuzzi, M.; Roland, A.; Seifer, M.; Standring, D.; Storer, R.; Dousson, C. B. J. Med. Chem. 2011, 54, 392.
(d) Chen, Y. -C.; Xie, Z. -F. Chin. J. Org. Chem. 2012, 32, 462(in Chinese). (陈永诚, 解正峰, 有机化学, 2012, 32, 462.)(e) Dalpozzo, R.; Bartoli, G.; Bencivenni, G. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7247;
[2] Fischer, E.; Jourdan, F. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1883, 16, 2241.
[3] Street, L. J.; Baker, R.; Castro, J. L.; Chambers, M. S.; Guiblin, A. R.; Hobbs, S. C.; Matassa, U. G.; Reeve, A. J.; Beer, M. S.; Middlemiss, D. N.; Noble, A. J.; Stanton, J. A.; Scholey, K.; Hargreaves, R. J. J. Med. Chem. 1993, 36, 1529.
[4] Reissert, A. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1897, 30, 1030.
[5] Batcho, A. D.; Leimgruber, W. Org. Synth. 1985, 63, 214.
[6] Houlihan, W. J.; Parrino, V. A. Uike, Y. J. Org. Chem. 1981, 46, 4511.
[7] Nordlander, J. E.; Catalane, D. B.; Kotian, K. D.; Stevens, R. M.; Haky, J. E. J. Org. Chem. 1981, 46, 778.
[8] Bartoli, G.; Palmieri, G.; Bosco, M.; Dalpozzo, R. Tetrahedron Lett. 1989, 30, 2129.
[9] Patrick, J. B.; Saunders, E. K. Tetrahedron Lett. 1979, 4009.
[10] Gassman, P. G.; Roos, J. J.; Lee, S. J. J. Org. Chem. 1984, 49, 717.
[11] Furstner, A.; Ernst, A. Tetrahedron 1995, 51, 773.
[12] Fukukyama, T.; Chen, X.; Peng, G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3127.
[13] Sugasawa, T.; Adachi, M.; Sasakura, K.; Kitagawa, A. J. Org. Chem. 1979, 44, 578.
[14] (a) Stuart, D. R.; Bertrand-Laperle, M.; Burgess, K. M. N. Fagnou, K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16474.
(b) Song, W.; Ackermann, L. Chem. Commun. 2013, 49, 6638.
(c) Zhang, G.; Yu, H.; Qin, G.; Huang, H. Chem. Commun. 2014, 50, 4331.
(d) Fan, Z.; Song, S.; Li, W.; Geng, K.; Xu, Y.; Miao, Z. -H.; Zhang, A. Org. Lett. 2015, 17, 310.
(e) Lu, B. -L; Li, X. -Y; Lin, Y. -M. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 2275(in Chinese). (卢贝丽, 李现艳, 林咏梅, 有机化学, 2015, 35, 2275.)(f) Zhang, X.; Guo, R.; Zhao, X. Org. Chem. Front. 2015, 10, 1334.
(g) Fan, Z.; Lu, H.; Li, W.; Geng, K.; Zhang, A. Org. Biomol. Chem., 2017, 15, 5701.
[15] (a) Deng, H.; Jung, J. -K.; Liu, T.; Kuntz, K. W.; Snapper, M. L.; Hoveyda, A. H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9032.
(b) Nicolaou, K. C.; Rao, P. B.; Hao, J.; Reddy, M. V.; Rassias, G.; Huang, X.; Chen, D. Y. -K.; Snyder, S. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1753.
(c) Nicolaou, K. C.; Hao, J.; Reddy, M. V.; Rao, P. B.; Rassias, G.; Snyder, S. A.; Huang, X.; Chen, D. Y. -K.; Brenzovich, W. E.; Giuseppone, N.; Giannakakou, P.; O'Brate, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12897.
[16] See the most recent examples:(a) Petrini, M. Chem. Eur. J. 2017, 23, 16115.
(b) Tayu, M.; Nomura, K.; Kawachi, K.; Higuchi, K.; Saito, N.; Kawasaki, T. Chem. -Eur. J. 2017, 23, 10925.
(c) Ni, J. -B.; Zhao, H. -C.; Zhang, A. Org. Lett. 2017, 19, 3159.
(d) Erdenebileg, U.; Demissie, E. B.; Hansen, J. H. Synlett 2017, 907.
(e) Borah, A. J.; Shi, Z. -Z. Chem. Commun. 2017, 53, 3945.
(f) Leitch, J. A.; McMullin, C. L.; Mahon, M. F.; Bhonoah, Y.; Frost., C. G. ACS Catal. 2017, 7, 2616.
(g) Iagafarova, I. E.; Vorobyeva, D. V.; Loginov, D. A.; Peregudov, A. S.; Osipov, S. N. Eur. J. Org. Chem. 2017, 840.
(h) Zhao, Y. P.; Sharma, U. K.; Schroder, F.; Sharma, N.; Song, G.; Van der Eycken, E. V. RSC Adv. 2017, 7, 32559.
[17] (a) Bandini, M.; Melloni, A.; Tommasi, S.; Umani-Ronchi, A. Synlett 2005, 1199.
(b) Bandini, M.; Eichholzer, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9608.
(c) Beck, E. M.; Gaunt, M. J. Top. Curr. Chem. 2010, 292, 85.
(d) Cacchi, S.; Fabrizi, G. Chem. Rev. 2011, 111, 215.
(e) Sandtorv, A. H. Adv. Synth. Catal. 2015, 357, 2403.
(f) Chen, J. -B.; Jia, Y. -X. Org. Biomol. Chem. 2017. 15. 3550.
(g) Szatmari, I.; Sas, J.; Fulop, F. Curr. Org. Chem. 2017. 20. 2038.
[18] Robbins, D. W.; Boebel, T. A.; Hartwig, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4068;
[19] Yang, Y. -Q.; Qiu, X. -D.; Zhao, Y.; Mu, Y. -C.; Shi, Z. -Z. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 495.
[20] [Yang, G.; Lindovska, P.; Zhu, D.; Kim, J.; Wang, P.; Tang, R. -Y.; Movassaghi, M.; Yu, J. -Q. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10807.
[21] Feng, Y.; Holte, D.; Zoller, J.; Umemiya, S.; Simke, l. R.; Baran, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10160.
[22] Yang, Y. -Q.; Li, R. -R.; Zhao, Y.; Zhao, D. -B.; Shi, Z. -Z. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8734.
[23] (a) Phipps, R. J.; Gaunt, M. J. Science 2009, 323, 1593.
(b) Chen, B.; Hou, X. -L.; Li, Y. -X.; Wu, Y. -D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7668.
[24] Yang, Y. -Q; Gao, P.; Zhao, Y.; Shi, Z. -Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 3966.
[25] Xu, L. -T.; Zhang, C.; He, Y. -P.; Tan, L. -S.; Ma, D. -W. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 321.
[26] Kim, Y.; Park, J.; Chang, S. Org. Lett. 2016, 18, 1892.
[27] Xu, L. -T.; Tan, L. -S; Ma, D. -W. J. Org. Chem. 2016, 81, 10476.
[28] Song, Z.; Antonchick, A. P. Org. Biomol. Chem. 2016, 14, 4804.
[29] Wang, L.; Li, Z.; Qu, X.; Peng, W. -M.; Hu, S. -Q, Wang, H. -B. Tetrahedron Lett. 2015, 56, 6214.
[30] Liu, Q.; Li, Q.; Ma, Y.; Jia, Y. -X. Org. Lett. 2013, 15, 4528.
[31] [Borah, A. J.; Shi, Z. -Z. Chem. Commun. 2017, 53, 3945;
[32] Lanke, V.; Prabhu, K. R. Org. Lett. 2013, 15, 6262.
[33] Lv, J. -B; Wang, B; Yuan, K; Wang, Y; Jia, Y. -X. Org. Lett. 2017, 19, 3664.
[34] Feng, Y.; Holte, D.; Zoller, J.; Umemiya, S.; Simke, L. R.; Baran, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10160.
[35] Leitch, J. A.; McMullin, C. L.; Mahon, M. F.; Bhonoah, Y.; Frost, C. G. ACS Catal. 2017, 7, 2616.
[36] Zhang, Z. -Q.; Hu, Z. -Z.; Yu, Z. -X.; Lei, P.; Chi, H. -J; Wang, Y.; He, R. Tetrahedron Lett. 2007, 48, 2415.
[37] Bellina, F.; Benelli, F.; Rossi, R. J. Org. Chem. 2008, 73, 5529.
[38] Ackermann, L.; Barfeusser, S. Synlett 2009, 808.
[39] Perato, S.; Large, B.; Lu, Q.; Gaucher, A.; Prim, D. ChemCatChem 2017, 9, 389.
[40] Cusati, G.; Djakovitch, L. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 2499.
[41] Cornella, J.; Lu, P.; Larrosa, I. Org. Lett. 2009, 11, 5506.
[42] Chen, Y. -X.; Guo, S. -B.; Li, K. -L.; Qu, J. -P.; Yuan, H.; Hua, Q. -R.; Chen, B. -H. Adv. Synth. Catal. 2013, 355, 711.
[43] Chen, S. -P.; Liao, Y. -F.; Zhao, F.; Qi, H. -R.; Liu, S. -W.; Deng, G. -J. Org. Lett. 2014, 16, 1618.
[44] (a) Stuart, D. R.; Villemure, E.; Fagnou, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12072.
(b) Stuart, D. R.; Fagnou, K. Science 2007, 316, 1172.
[45] Li, Y.; Wang, W. -H.; Yang, S. -D.; Li, B. -J.; Feng, C.; Shi, Z. -J. Chem. Commun. 2010, 46, 4553.
[46] Gong, X.; Song, G. -Y.; Zhang, H.; Ling, X. -W. Org. Lett. 2011, 13, 1766.
[47] Yamaguchi, A. D.; Mandal, D.; Yamaguchi, J.; Itami, K. Chem. Lett. 2011, 40, 555.
[48] Wang, Z.; Li, K. -Z.; Zhao, D. -B.; Lan, J. -B.; You, J. -S.; Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5365.
[49] Varaksin, M. V.; Utepova, I. A.; Chupakhin, O. N.; Charushin, V. N. J. Org. Chem. 2012, 77, 9087.
[50] Sitnikov, N. S.; Kokisheva, A. S.; Fukin, G. K.; Neudcrfl, J. M.; Sutorius, H.; Prokop, A.; Fokin, V. V.; Schmalz, H. G.; Fedorov, A. Y. Eur. J. Org. Chem. 2014, 6481.
[51] Baral, E. R.; Lee, Y. R.; Kim, S. H. Adv. Synth. Catal. 2015, 357, 2883.
[52] Cresswell, A. J.; Lloyd-Jones, G. C. Chem. -Eur. J. 2016, 22, 12641.
[53] Phipps, R. J.; Grimster, N. P.; Gaunt, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8172.
[54] Modha, S. G.; Greaney, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1416.
[55] Pitts, A. K.; O'Hara, F.; Snell, R. H.; Gaunt, M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 5451.
[56] Zhang, Y. -P.; Feng, X. -L.; Yang, Y. -S.; Cao, B. -X. Tetrahedron Lett. 2016, 57, 2298.
[57] Chen, J.; Wu, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 3951.
[58] Toure, B. B.; Lane, B. S.; Sames, D. Org. Lett. 2006, 8, 1979.
[59] Bellina, F.; Calandri, C.; Cauteruccio, S.; Rossi, R. Tetrahedron 2007, 63, 1970.
[60] Lebrasseur, N.; Larrosa, I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2926.
[61] Xu, Z. -M.; Xu, Y. -L.; Lu, H. -F.; Yang, T.; Lin, X. -C.; Shao, L. -M.; Ren, F. Tetrahedron 2015, 71, 2616.
[62] Gao, Y. -D.; Zhu, W. -Y.; Yin, L.; Dong, B.; Fu, J. -J.; Ye, Z. -W.; Xue, F. -T.; Jiang, C. Tetrahedron 2017, 58, 2213.
[63] Preciado, S.; Mendive-Tapia, L.; Albericio, F.; Lavilla, R. J. Org. Chem. 2013, 78, 8129.
[64] Paquet, J. -L.; Barth, M.; Pruneau, D.; Dodey, P. WO 2001038305, 2001.
[65] Deprez, N. R.; Kalyani, D.; Krause, A.; Sanford, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4972.
[66] Malmgren, J.; Nagendiran, A.; Tai, C. -W.; Backvall, J. E.; Olofsson, B. Chem. Eur. J. 2014, 20, 13531.
[67] Duan, L. -L.; Fu, R.; Zhang, B. -S.; Shi, W.; Chen, S. -J.; Wan, Y. ACS Catal. 2016, 6, 1062.
[68] Yang, S. -D.; Sun, C. -L.; Fang, Z.; Li, B. -J.; Li, Y. -Z.; Shi, Z. -J. Angew. Chem. 2008, 120, 1495.
[69] Huang, Y. -B.; Ma, T.; Huang, P.; Wu, D. -S.; Lin, Z. -J.; Cao, R. ChemCatChem 2013, 5, 1877.
[70] Zhao, J. -L.; Zhang, Y. -H.; Cheng, K. J. Org. Chem. 2008, 73, 7428.
[71] Liang, Z. -J.; Yao, B. -B.; Zhang, Y. -H. Org. Lett. 2010, 12, 3186.
[72] Hfaiedh, A.; Yuan, K.; Ammar, H. B.; Hassine, B. B.; Soule, J. F.; Doucet, H. ChemSusChem 2015, 8, 1794.
[73] Liu, C. -R.; Ding, L. -H.; Guo, G.; Liu, W. -W.; Yang, F. -L. Org. Biomol. Chem. 2016, 14, 2824.
[74] Laha, J. K.; Bhimpuria, R. A.; Prajapati, D. V.; Dayal, N.; Sharma, S. Chem. Commun. 2016, 52, 4329.
[75] Wang, X.; Lane, B. S.; Sames, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4996.
[76] Zhang, L. -J.; Xue, X.; Xu, C. -H.; Pan, Y. -X.; Zhang, G.; Xu, L. -J.; Li, H. -R.; Shi, Z. -J. ChemCatChem 2014, 6, 3069.
[77] (a) Lu, M. -Z.; Lu, P.; Xu, Y. -H.; Loh, T. -P. Org. Lett. 2014, 16, 2614.
(b) Wang, L.; Qu, X.; Li, Z.; Peng, W. -M. Tetrahedron Lett. 2015, 56, 3754.
[78] Zheng, J.; Zhang, Y.; Cui, S. -L. Org. Lett. 2014, 16, 3560.
[79] Nishino, M.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6993.
[80] Sollert, C.; Devaraj, K.; Orthaber, A.; Gates, P. J.; Pilarski, L. T. Chem. Eur. J. 2015, 21, 5258.
[81] Tiwari, V. K.; Kamal, N.; Kapur, M. Org. Lett. 2015, 17, 1766.
[82] Jagtap, R. A.; Soni, V.; Punji, B. ChemSusChem 2017, 10, 2242.
[83] Zhu, X.; Su, J. -H.; Du, C.; Wang, Z. -L.; Ren, C. -J.; Niu, J. -L.; Song, M. -P. Org. Lett. 2017, 19, 596.

Outlines

/