Radical Denitrogenative Ring Opening of N-Benzyl-benzotriazoles for the Synthesis of 6-Substituted Phenanthridines under Visible Light Conditions

Phenanthridines are the essential core structural units in a variety of natural alkaloids and biologically active compounds.With organic fluorescein 4CzIPN as the visible light photocatalyst, radical denitrogenative ring opening of N-benzyl-benzotriazoles was achieved under mild conditions.The resultant aryl radicals bearing an ortho-imine unit undergo intramolecular cyclization with arenes, providing a series of 6-substituted phenanthridines efficiently.The generation of biaryl ketone side-products via the extrusion of benzotriazole can be significantly suppressed by using 10% (volume fraction) oxygen as the oxidant.Keywords benzotriazole; denitrogenative; aryl radical; phenanthridine; visible light photoredox catalysis 菲啶是一种重要的含氮杂环化合物, 广泛存在于天 然生物碱和药物分子中 [1] .例如, trisphaeridine 是从石蒜 科植物阿斯图里亚斯水仙(Narcissus asturiensis)分离得 到的, 比较具有代表性的一种苯并菲啶类天然生物碱, 被证实具有抗人类免疫缺陷病毒 1 型(HIV-1)蛋白酶活 性 [2] ; 溴化胡米胺盐(Ethidium bromide)是一种常用的多 功能 DNA/RNA 嵌入剂 [3] ; 具有苯并菲啶结构的氯化两 面针碱(Nitidine)具有抗炎、抗肿瘤、抗疟疾等诸多活性 (Scheme 1a) [4] .由于菲啶环的重要性, 合成化学家发展了一系列高 效合成这类氮杂环化合物的方法, 其中自由基环化反应 是合成菲啶较为常用的策略之一 [5] .通过亚胺氮自由基 (iminyl radical)、亚胺碳自由基(imidoyl)以及芳基自由基 对相邻芳环的加成, 都可以高效地构建菲啶中间的氮杂 环(Scheme 1b).此外, 由于异氰是很好的自由基受体, 可以接受各式各样的自由基加成生成 imidoyl 自由基.近年来自由基与 2-异氰基联苯的加成/环化也被广泛应 用于 6-取代菲啶的合成 [6] .