1,2,3-三唑和吲哚的N2-选择性偶联反应研究(2)
目前，研究较多的主要是关于N1取代1,2,3-三唑衍生物的合成，且其研究方法非常成熟。主要是因为1,2,3-三唑中N1和N3位的电子云密度比N2位的高，亲核反应更易发生，所以它是一个很好的亲核试剂，在合适的反应条件下能与亲电试剂发生很好的反应，通过乙酰化[10]和迈克加成[11]反应，但是得到的主要产物仍然还是N1位或N3位取代产物。
基于传统的合成方法，如从氮化合物合成N1取代1,2,3-三唑衍生物。传统的Huisgen法1,2,3-三唑反应从叠氮类化合物与炔烃反应合成N1取代1,2,3-三唑。
以上两个反应都只生成N1取代物。还有许多在传统合成的基础合成单取代的1,2,3-三唑，但是最初的Huisgen反应对反应底物和条件要求都比较苛刻，例如底物的取代基上有空间位阻大的基团不利于反应，但是底物有吸电子取代基团时反应会更好进行，常用的吸电子基团主要有硝基、氰基、羰基、磺酰基等。再者该反应需要高温、高压以及很长的时间。另外，由于有机叠氮分子非常不稳定，特别是在高温加热条件下非常容易分解，甚至有爆炸危险。并且反应的区域选择性也很不理想，产物主要得到的是1,4-二取代和1,5-二取代的混合物，这很大程度上限制了对该反应的应用。
为了克服Huisgen环加成反应的缺陷，大量的化学研究者都在不断努力的寻找解决的办法，著名化学家Sharpless课题组，首次提出了Cu催化的叠氮化合物与炔的偶极环加成反应"Click Chemistry" [12]反应的理念是在Cu(I)催化下通过1,3-偶极Huisgen环加成合成1,4-二取代-1,2,3-三唑衍生物及1,5-二取代-1,2,3-三唑衍生物，使用范围更广，反应条件更加温和，如图0-1所示；相继之后又有许多研究者报道了过渡金属催化合成1,4,5-三取代-1,2,3-三唑，结构更具多样性。反应的条件也变得越来越温和，普适性也越来越强。
图0-1 Huisgen反应的改进（Click反应）
随着研究的深入与细化1,2,3-三唑的N2取代物也已经逐渐开始应用在许多功能材料和一些生物系统中并表现出一定的特性。因此，近年来引起人们较大的关注，但是仍然主要集中在N1取代产物的合成。相对N1取代产物合成，N2取代1,2,3-三唑化合物的研究却较少，部分原因是合成的方法不多且不易合成。
尽管如此，大量的研究人员依然在探索N2取代1,2,3-三唑的合成方法，目前常用的合成方法是占据1,2,3-三唑的C4和C5位，利用空间位阻来控制N2位的选择性，但是这样对1,2,3-三唑的结构要求比较高。虽然在探究选择性合成1,2,3-三唑的方法时依然面临着巨大的困难，但是依然有课题组在此方面取得了非常好的成就。
在2008年，Shi课题组[13]报道了在Cu(I)作为催化剂，利用1,2,3-三唑C4和C5位上的空间位阻效应，高选择性的合成了N2位芳基取代的产物，如图0-2所示。
图0-2 Cu（I）催化三唑的N2-芳基化反应
采用相同的策略，同年，Shi课题组选择性得到了N2-烷基1,2,3-三唑，该反应只需要加碱在室温下即可顺利进行，如图0-3所示。
图0-3 1,2,3-三唑的N2-烷基化反应
吲哚在生物体系和许多功能性材料上是非常重要的一类化合物[14]，所以吲哚的功能化也是一个很受关注的研究方向。除了已报道的C-H键活化[15]吲哚的功能化反应，碘作为诱导的功能化也是非常重要的一种方法，该方法与其它方法相比反应条件温和、无需金属催化。2011年，兰州大学梁永民小组[16]就运用了N-保护的吲哚通过碘诱导物实现了区域选择性C-C和C-N键的偶联，如图0-4所示。
图0-4 碘诱导的区域选择性C-C和C-N键偶联
2010年，Martin课题组[17]使用酸催化的三唑类化合物与2-卤代或3-卤代吲哚在加热或微波条件下发生C-N偶联反应，如图0-5所示。该反应最显著的优点是无需溶剂及金属催化、操作简单且条件温和，但是1,2,3-三唑的区域选择性在该反应中不是太好，产率也不是太高。