人名反應筆記

Mori–Ban Indole Synthesis

用分子內 Heck 反應打造吲哚骨架

在有機合成裡最重要的含氮雜環之一，非 Indole（吲哚）莫屬。天然物、生物鹼、藥物化學、農藥研究、材料化學與生物活性分子中，都能看到吲哚骨架的身影。而在眾多吲哚合成方法中，Mori–Ban Indole Synthesis 是一個相當經典的 Pd 催化環化反應：利用帶有側鏈烯烴的 N-Allyl-o-haloaniline 衍生物，透過 Intramolecular Heck Reaction（分子內 Heck 反應）快速建立吲哚環系。

Mori–Ban 反應到底在做什麼？

可以把它想成：「先讓 Pd 抓住芳香環上的鹵素，再把旁邊的烯烴拉過來關環。」

底物通常同時具有 Aryl halide（芳基鹵化物）以及 Pendant alkene（側鏈烯烴）。當兩個反應官能基被安排在適當位置後，Pd 催化劑就能透過分子內反應，將原本開鏈的分子關成五員含氮環，最後形成 Indole framework（吲哚骨架）。Mori–Ban 反應的重要意義之一，就是把 C–C 鍵形成與雜環建構整合在同一個 Pd 催化循環中。

反應機構：一套經典 Heck Catalytic Cycle

Step 1｜Pd(0) active species formation

部分反應條件會由 Palladium(II) acetate 在膦配體條件下形成活性 Pd(0)。Triphenylphosphine 除了作為膦配體，也與 Pd(II) → Pd(0) 活性物種形成有關。

Step 2｜Oxidative Addition（氧化加成）

Pd(0) 與芳香環上的 C–Br 或 C–I 發生氧化加成，形成 Aryl–Pd(II) intermediate，也就是把 Pd 插入 C–X 鍵，這是 Heck 類反應非常重要的起點。

Step 3｜Alkene Coordination & Migratory Insertion（烯烴配位與遷移插入）

分子自身的側鏈烯烴靠近 Pd 中心，先與 Pd 配位，再發生遷移插入。因為烯烴與芳基位於同一分子內，可快速形成新的 C–C bond，同時建立吲哚環骨架——這正是分子內 Heck 環化的核心。

Step 4｜β-Hydride Elimination（β-氫消除）

形成環狀 Pd 中間體後，通常進一步進行 β-氫消除，生成新的 C=C 鍵，並形成 Pd–H species，最後得到吲哚相關產物。

Step 5｜Regeneration of Pd(0)

最後 Pd–H 中間體經鹼協助，重新生成 Pd(0)，回到下一個催化循環。

經典 Mori–Ban 條件常用試劑

點擊 CAS No. 按鈕可直接查詢該化合物於 CAS Common Chemistry 的資料頁。

不是把 Pd(OAc)₂ 加進去，就一定會變成吲哚

真正影響結果的因素很多：芳基鹵化物是 I、Br 還是其他離去基、烯烴取代型態、N 上的保護基、烯烴與芳香環的距離、Pd 催化劑、配體、鹼、溫度、溶劑、反應濃度、官能基耐受性。尤其 β-Hydride elimination 的方向，會直接影響最後雙鍵的位置、區域選擇性與產物結構。

因此這類反應真正精采的地方，不是「Pd 可以關環」，而是如何控制 Pd 在正確的位置形成正確的 C–C 鍵。

代表性文獻

Mori, M.; Chiba, K.; Ban, Y. Tetrahedron Letters 1977, 18, 1037–1040.

Ban, Y.; Wakamatsu, T.; Mori, M. Heterocycles 1977, 6, 1711–1715.

Platon, M.; Amardeil, R.; Djakovitch, L.; Hierso, J.-C. Chemical Society Reviews 2012, 41, 3929–3968.

※不同文獻中 Mori–Ban／Pd 催化吲哚環化條件與底物不同，以上試劑為代表性條件中出現者，並非每一個 Mori–Ban 反應都必須全部使用。特殊底物之 CAS No. 仍須依其完整結構、取代位置及立體化學個別確認。