本發(fā)明涉及一種合成吲哚衍生物的方法,屬于有機合成領(lǐng)域。
背景技術(shù):
吲哚是大量天然產(chǎn)物和化學(xué)藥物中的重要母核,吲哚衍生物在材料化學(xué)中也有廣泛應(yīng)用。目前吲哚類化合物主要有以下幾種代表性的合成方法:(1)fischer合成法,即苯肼衍生物和酮類化合物在路易斯酸的催化和加熱條件下發(fā)生環(huán)合反應(yīng)生成吲哚衍生物(chem.rev.,1969,69,227);(2)madelung合成法,即n-甲?;徏谆桨费苌镌诟邷?、強堿條件下發(fā)生分子內(nèi)關(guān)環(huán)反應(yīng)得到吲哚衍生物(chem.rev.,2006,106,2875);(3)l-b合成法,即2-硝基甲苯衍生物和n,n-二甲基甲酰胺二甲縮醛發(fā)生縮合反應(yīng)得到2-硝基二甲基胺基苯乙烯,再用鈀碳還原縮合生成吲哚環(huán)(chem.rev.,2015,115,151);(4)2-異氰基苯乙烯衍生物在三丁基氫化錫/偶氮二異丁腈引發(fā)下與烯烴發(fā)生分子內(nèi)自由基環(huán)化反應(yīng),生成吲哚衍生物(j.am.chem.soc.,1994,116,3127);(5)炔烴和2-鹵代苯胺衍生物在過渡金屬催化下發(fā)生環(huán)化反應(yīng),得到吲哚衍生物(org.lett.,2004,6,4129)。上述方法存在著底物范圍窄、官能團耐受性差、使用不穩(wěn)定的格氏試劑和鋰試劑、需要嚴格的無水無氧操作、需要使用過渡金屬催化劑等缺點。由于吲哚衍生物結(jié)構(gòu)的多樣性,高效合成吲哚化合物的新方法具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值。
本發(fā)明提供一種合成吲哚衍生物的新方法。該方法采用2-亞胺基二苯基甲醇或者芳基并二氫噁嗪為原料,在氮氣保護下,加入一種堿,在溶劑中加熱,即可以良好的收率得到取代的吲哚衍生物。該方法操作簡便、反應(yīng)產(chǎn)率高、反應(yīng)中無需使用過渡金屬催化劑,對于吲哚化合物的工業(yè)制備具有很高的應(yīng)用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種合成吲哚衍生物的方法。
具體的技術(shù)方案如下:
一種式(i)所示的吲哚化合物的合成方法,其特征在于,采用式(ii)所示的2-亞胺基二芳基甲醇或者式(iii)所示的芳基并二氫噁嗪為原料,其中式(ii)與式(iii)為互變異構(gòu)體,在氮氣保護下,加入一種堿,在溶劑中加熱,得到式(i)所示的吲哚化合物;所述的堿為叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、甲醇鉀、甲醇鈉、碳酸鉀;所述的溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、2-甲基四氫呋喃;所述的式(i)、式(ii)和式(iii)結(jié) 構(gòu)的化合物如下:
其中:
r1,r2可以相同也可以不同,代表c1~c6烷基、環(huán)烷基、乙烯基、苯基、取代苯基、萘基、噻吩基、呋喃基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、苯并呋喃基;其中取代苯基可以是單取代苯基也可以是多取代苯基,取代苯基中的取代基可以是甲基、乙基、c3~c6烷基及環(huán)烷基、氟、氯、溴、甲氧基、硝基、三氟甲基、腈基、酰胺基。
r3代表苯環(huán)上的單取代或多取代,取代基為氫、甲基、乙基、c3~c6烷基及環(huán)烷基、甲氧基、氟、氯、溴、硝基、三氟甲基、腈基。
優(yōu)選地,所述的堿為叔丁醇鉀。
優(yōu)選地,所述的堿相對于式(ii)所示的2-亞胺基二苯基甲醇或式(iii)所示的芳基并二氫噁嗪的用量的摩爾比為1∶1~5∶1。
優(yōu)選地,所述方法采用的溶劑為n,n-二甲基甲酰胺。
優(yōu)選地,所述方法采用的反應(yīng)溫度為40~140℃。
優(yōu)選地,所述方法采用的反應(yīng)時間為0.5~12小時。
本發(fā)明所述的合成吲哚衍生物的方法,具有操作簡便、反應(yīng)產(chǎn)率高、反應(yīng)中無需使用過渡金屬催化劑的優(yōu)點,對于吲哚衍生物的工業(yè)制備具有很高的實用價值。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的闡述,但這些實施例不是對本發(fā)明的限制。
實施例1
在100ml圓底燒瓶中,加入叔丁醇鉀(1.1g,10.0mmol),ii-a與iii-a的混合物(1.3g,4.0mmol),n,n-二甲基甲酰胺(40.0ml),在120℃下反應(yīng)1小時。反應(yīng)完后加入二氯甲烷(50ml)和水(50ml),分離出有機相,減壓除去溶劑,殘余物用石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑為洗脫劑,通過硅膠柱層析分離純化得到i-a(0.98g,3.28mmol,收率82%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.12(s,1h),7.66(d,j=7.9hz,1h),7.45-7.41(m,2h),7.39-7.31(m,5h),7.26(td,j=6.6,1.4hz,1h),7.23-7.18(m,1h),7.15-7.11(m,1h),6.87-6.81(m,2h),3.79(s,3h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ159.3,135.8,135.3,134.2,130.2,129.5,128.9,128.5,126.1,125.2,122.4,120.4,119.5,114.2,110.8,55.3;hrms(esi)c21h18no[m+h]+的理論計算值為:300.1388,實測值為:300.1385。
實施例2
采用與實施例1相同的方法,增加叔丁醇鉀的用量(1.8g,16.0mmol),得到i-a(0.51g,1.72mmol,收率43%)。
實施例3
采用與實施例1相同的方法,以叔丁醇鈉(0.96g,10.0mmol)替代叔丁醇鉀,得到i-a(0.23g,0.76mmol,收率19%)。
實施例4
采用與實施例1相同的方法,以2-甲基四氫呋喃替代n,n-二甲基甲酰胺為溶劑,得到i-a(0.47g,1.56mmol,收率39%)。
實施例5
采用與實施例1相同的方法,將反應(yīng)溫度降至60℃,得到i-a(0.52g,1.72mmol,收率43%)。
實施例6
在100ml圓底燒瓶中,加入叔丁醇鉀(1.1g,10.0mmol),ii-b與iii-b的混合物(1.4g,4.0mmol),n,n-二甲基甲酰胺(40.0ml),在120℃下反應(yīng)1小時。反應(yīng)完將混合物倒至冰水(100ml)中并劇烈攪拌5分鐘,把析出固體過濾并將固體用石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑重結(jié)晶得到i-b(1.2g,3.72mmol,收率93%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.28(s,1h),7.92(s,1h),7.80-7.73(m,2h),7.73-7.68(m,2h),7.47-7.40(m,6h),7.38-7.33(m,2h),7.30-7.23(m,2h),7.16(t,j=7.6hz,1h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ136.2,135.1,134.1,133.5,132.7,130.4,130.3,128.9,128.7,128.6,128.6,128.2,128.1,128.0,127.8,126.7,126.6,126.5,126.5,126.4,126.4,122.9,120.6,119.8,115.6,111.0;hrms(esi)c24h18n[m+h]+的理論計算值為: 320.1439,實測值為:320.1446。
實施例7
采用與實施例6相同的方法,以ii-c與iii-c的混合物(1.4g,4.0mmol)為反應(yīng)原料,得到i-c(0.91g,2.72mmol,收率68%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.26(s,1h),7.92(s,1h),7.81-7.74(m,2h),7.73-7.67(m,2h),7.48-7.39(m,4h),7.35(d,j=7.7hz,2h),7.24(t,j=7.3hz,1h),7.20-7.11(m,3h),2.38(s,3h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ136.1,135.9,133.9,133.5,132.7,132.0,130.5,130.1,129.3,129.0,128.2,128.1,127.8,126.5,126.5,126.5,126.3,122.8,120.4,119.9,115.5,110.9,21.3;hrms(esi)c25h20n[m+h]+的理論計算值為:334.1596,實測值為:334.1579。
實施例8
采用與實施例6相同的方法,以ii-d與iii-d的混合物(1.4g,4.0mmol)為反應(yīng)原料,得到i-d(1.2g,3.56mmol,收率89%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.45(s,1h),7.88(s,1h),7.80-7.73(m,2h),7.69(d,j=8.7hz,1h),7.50-7.43(m,4h),7.35-7.28(m,4h),7.23(d,j=8.1hz,1h),7.15(td,j=7.8,4.8hz,1h),6.81(dd,j=11.3,7.8hz,1h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ157.2(d,1jcf=249.5hz),138.5(d,3jcf=10.2hz),134.8,134.5,133.4,132.7,131.1,129.8,128.2,128.1,128.0,127.8,126.9,126.6,126.5,126.5,126.3,123.1(d,4jcf=8.0hz),117.4(d,2jcf=17.5hz),113.8,107.1,106.0,105.8;19fnmr(376mhz,cdcl3):δ-118.7;hrms(esi)c24h15nf[m-h]-的理論計算值為:336.1189,實測值為:336.1191。
實施例9
采用與實施例6相同的方法,以ii-e與iii-e的混合物(1.4g,4.0mmol)為反應(yīng)原料,得到i-e(0.68g,2.12mmol,收率53%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.00(s,1h),7.95-7.86(m,5h),7.62(dd,j=8.5,1.4hz,1h),7.56-7.49(m,2h),7.38(d,j=8.0hz,1h),7.19(t,j=7.3hz,1h),7.12(t,j=7.7hz,1h),3.04(tt,j=12.2,3.4hz,1h),2.15-2.05(m,2h),1.94-1.82(m,4h),1.79-1.73(m,1h),1.42-1.32(m,3h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ136.5,133.7,133.4,132.7,131.2,128.3,128.1,127.8,127.8,127.5,126.8,126.6,126.3,121.9,121.2,119.3,119.2,111.1,36.6,33.2,27.1,26.4;hrms(esi)c24h24n[m+h]+的理論計算值為:326.1909,實測值為:326.1906。
實施例10
采用與實施例6相同的方法,以ii-f與iii-f的混合物(1.5g,4.0mmol)為反應(yīng)原料,得到i-f(1.2g,3.2mmol,收率80%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.92(s,1h),7.65(d,j=8.0hz,1h),7.48(d,j=8.2hz,1h),7.45-7.33(m,8h),7.33-7.22(m,3h),7.15(t,j=7.4hz,1h),3.67(t,j=7.0hz,2h),3.45(t,j=6.6hz,2h),2.00-1.84(m,4h);13cnmr(100mhz,dmso):δ167.7,136.2,135.8,135.0,133.7,133.1,129.8,128.7,128.0,127.6,127.3,126.3,122.3,119.8,118.7,114.0,111.5,48.8,45.9,26.0,23.9,hrms(esi)c25h23n2o[m+h]+的理論計算值為:367.1810,實測值為:367.1809。
實施例11
采用與實施例6相同的方法,以ii-g與iii-g的混合物(1.5g,4.0mmol)為反應(yīng)原 料,得到i-g(1.1g,3.04mmol,收率76%);1hnmr(400mhz,cdcl3):δ8.34(s,1h),7.64(d,j=8.0hz,1h),7.49-7.33(m,5h),7.32-7.20(m,2h),7.15(t,j=7.6hz,1h),6.62(s,2h),3.87(s,3h),3.66(s,6h);13cnmr(100mhz,cdcl3):δ153.3,137.7,135.8,135.2,134.0,130.4,128.9,128.5,128.0,127.3,126.4,122.7,120.5,119.6,115.2,110.9,105.3,104.9,61.0,55.9;hrms(esi)c23h20no3[m-h]-的理論計算值為:358.1443,實測值為:358.1447。