Shining new light on Oxindoles: Photoredox Strategy for Constructing Biorelevant Scaffolds

Abstract

Photoredoxkatalyse ermöglicht radikalbasierte Transformationen unter milden Bedingungen und hat sich zu einem wertvollen Werkzeug in der Synthese kleiner Moleküle und der Entwicklung von Arzneimittelwirkstoffen (APIs) entwickelt. Unter den in APIs häufig vorkommenden Strukturmotiven befinden sich auch Oxindole, die hier durch eine intramolekulare photoredoxkatalytische Cyclisierung eines maßgeschneiderten und leicht modifizierbaren Substrats mit einer Oxamidsäure-Einheit synthetisiert werden. Nach Aktivierung mit sichtbarem Licht unterzieht sich die Oxamidsäure einer photokatalytischen Decarboxylierung und bildet ein reaktives Carbamoylradikal, das an eine aktivierte Doppelbindung addiert und so in einem einzigen Schritt den Oxindol-Grundkörper erzeugt. Diese Arbeit unterstreicht dabei die Leistungsfähigkeit der Photoredoxkatalyse in Kombination mit modularem Substratdesign für die effiziente Synthese pharmazeutisch relevanter Heterocyclen.

Visible-light photoredox catalysis enables radical-based transformations under mild conditions and has become a valuable tool in small molecule synthesis and active pharmaceutical ingredient (API) development. Among common motifs in APIs are oxindoles, which are here synthesized via an intramolecular photoredox cyclization of a tailored and easily modifiable oxamic acid substrate. Upon visible-light activation, the oxamic acid undergoes photocatalytic decarboxylation to form a reactive carbamoyl radical, which adds to an activated alkene, forming the oxindole core in a single step. This work highlights the power of photoredox catalysis combined with innovative substrate design for the efficient synthesis of pharmaceutically relevant heterocycles.