Synthetic Organic Transformations of Transition Metal Nanoparticles as Propitious Catalysts: a thumbnail†

81

  with  benzaldehyde 

19a

  at  70 

o

C  to  provide 

bis(indolyl) methane derivatives. The authors mechanistically 

proposed  that  Ag

+

  activates  the  carbonyl  group  of  aldehyde. 

Subsequent Friedel-Craft type attack followed by dehydration 

results  in  the  formation  of  intermediate 

83

.  Subsequent 

activation  by  Ag

+

  and  attack  by  second  molecule  of  indole 

furnished the bis(indolyl) methane product 

82

 (Scheme 38).  

Scheme 38. Proposed  mechanism of the  AgI-RGA promoted 

synthesis of bis(indolyl) methane. 

 

4.2. Ag

2

O catalyzed tandem Sonogashira coupling-5-

exo-dig cyclization

  

Sandeep  Chaudhary  and  co-workers  reported  silver  oxide 

nanoparticle 

(Ag

2

O 

NPs) 

mediated 

access 

to 

3-

ylidenephthalides  and  isocoumarins 

via

  an  efficient 

Sonogashira like coupling followed by substrate-controlled 5-

exo

-dig  or  6-

endo

-dig  cyclization  reactions  (Scheme  39).

[32a]

 

Quite  strikingly,  2-halobenzoic  acid  reacted  with  meta/para-

aryl-substituted  terminal  alkynes  to  afford  only  3-

ylidenephthalides in excellent yields with (

Z

)-selectivity. The 

reaction  was  also  regioselective  for  ortho-aryl-substituted 

terminal  alkynes,  which  provided  isocoumarins  exclusively. 

The  authors  exploited  the  differential  but  a  strong 

coordinating  ability  of  stoichiometric  Ag(I)  with  triple  bond 

and  ortho-aryl  substituents  that  becomes  prominent  for  the 

tandem  cross-coupling-cyclization  protocol.  As  illustrated  in 

scheme  39,  the  silver  oxide  nanoparticle  mediates  the 

Sonogashira  cross-coupling  of  several  meta-  and  para-

substituted  alkynes  in  presence  of  2-halo-benzoic  acid 

derivatives to afford 3-ylidenephthalides 

87

.  

Scheme  39.  Access  to  3-ylidenephthalides 

via

  Sonogashira 

cross-coupling-cyclization protocol.  

 

The  optimized  conditions  were  also  applied  to  ortho-

substituted  acetylenic  phenyl  ring  to  afford  isocoumarin  in 

moderate to high yields. The substrate-controlled 6-endo-dig-

cyclization route is shown in scheme 40.  

Scheme  40.  Regioselective  access  to  isocoumarins  via 

Sonogashira cross-coupling-cyclization protocol. 

 

 The generality of the reaction was extended to other alkynes. 

An  aliphatic  terminal  alkyne  gave  inseparable  mixture  of  5-

exo

-dig  and  6-

endo

-dig  cyclized  products  (Scheme  41).  The 

regioselectivity  of  the  reaction  was  favourable  with  aromatic 

alkynes  as  compared  to  aliphatic  alkynes.  The  cyclopropyl-

based  acetylene  was  employed  to  afford  only  3-

ylidenephthalide 

favouring 

5-

exo

-dig 

product 

regioselectively.  Further,  to  demonstrate  the  amenability  for 

scale  up,  gram-scale  synthesis  of  3-ylidenephthalides  and 

isocouramins were achieved in 89% and 80% yields.  

Scheme  41.  Synthesis  of  alicyclic  3-ylidenephthalides  and 

attempted coupling to aliphatic alkene. 

 

In-order to check the competition between reactivity of ortho-

substituents  with  meta-  and  para-substituented  alkenes,  an 

equimolar  mixture  of  ortho-methoxy-phenyl  acetylene  and 

meta-methoxy-phenyl  acetylene  was  subjected  to  the 

optimized conditions in presence of silver oxide nanoparticles 

(Scheme 42).

[32b]

 The product  mixtures of 3-ylidenephthalide