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

5. Catalysis using Copper based Nanoparticle 

Systems 

5.1. CuI mediated S

N

Ar C-S, C-N bond formation

  

Wang  group  reported  the  CuI  nanoparticle-catalyzed 

synthesis  of  tetracyclic  benzo[e]benzo[4,5]imidazo[1,2-

c][1,3]thiazin-6-imine heterocycles 

105

 by S

N

Ar-type C-S, C-

N  bond  formation  from  isothiocyanatobenzenes

  104

  and 

benzimidazoles 

103

 (Scheme 49).

[36]

  

Scheme  49.  CuI  NP-catalyzed  synthesis  of  tetracycle 

including imidazopyridines. 

 

The  electron-donating  group  on  benzimidazole  gave  higher 

yields  than  the  electron-withdrawing  group.  Unfortunately, 

the  reaction  condition  was  not  suitable  for  aliphatic 

isothiocyanates.  

10.1002/ajoc.202000379

Accepted 

Manuscript

Asian Journal Of Organic Chemistry

This article is protected by copyright. All rights reserved.

---

Leaching  test  detected  heterogeneity  of  the  reaction  mixture, 

in the absence of catalyst, there was no reaction. AAS test on 

the  organic  phase  of  the  reaction  phase  of  the  reaction 

detected  concentration  of  copper  ions  as  little  as  14.8  mg  L

-

1

.   Mechanistically,  the  reaction  proceeds

  via

  nucleophilic 

addition of the amidine moiety of the benzo[d]imidazole to  

Scheme 50. Mechanism of intramolecular S

N

Ar reaction. 

 

the  isothiocyanate  followed  by  an  intramolecular  S

N

Ar 

reaction  of  the  resulting  adduct  (Scheme  50).  Then,  C-S 

coupling  occurs  by  oxidative  addition  followed  by  reductive 

elimination.  CuI  nanoparticles  displayed  high  catalytic 

activity due to their high surface area.