[发明专利]一种有机催化合成β-吲哚醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机催化合成β-吲哚醛的方法。具体地说是提供了一种可以用于吲哚高效烷基化的有机小分子组成的非酸催化方法。该有机催化体系可以高效地活化α，β-不饱和醛，从而实现吲哚高效烷基化，得到高对映选择性的β-吲哚醛。

背景技术

1957年出版的“生物碱大全”共收集了四千种化合物，其中含有吲哚结构的生物碱就占五分之一。由于各种吲哚生物碱的骨架和官能团的多样性，以及它们具有高度的生物活性和独特的药理活性，多年来吸引着一代又一代的化学工作者对其进行结构修饰和全合成的研究。在众多的吲哚衍生物中，3-取代的吲哚是最为引人瞩目的一类，它们是合成许多生物活性化合物和天然产物的重要结构单元。所以发展新的、高效的、高选择性的方法合成3-取代的吲哚具有重要的实用价值。自上世纪五十年代以来，就有各种各样的方法制备这类化合物——3-取代的吲哚，其中Friedel-Crafst烷基化反应因其高度的原子经济性和区域选择性被广泛地用于吲哚类化合物的合成。

自1957年Szmuszkovicz首次报道了用质子酸催化吲哚和α，β-不饱和羰基化合物的反应以来，至今已有许多文献涉及到β-吲哚羰基衍生物的合成、分析、分离和应用的研究。从所用催化剂来看，主要分为以下2类：(1)质子酸催化；(2)路易斯酸催化。由于传统的Friedel-Crafst反应通常需要很强的质子酸或路易斯酸作为催化剂，反应过程中污染严重(Chemistry ofWaste Minimisation，Chapmanand and Hall，London，1995)。近几年来不含金属的有机小分子催化越来越受到人们的关注，有机催化已成为化学领域继金属催化之后研究的另一热点。有机催化开始涉足于吲哚和α，β-不饱和羰基化合物的不对称共轭加成的研究领域中。

在有机催化吲哚和α，β-不饱和羰基化合物的不对称加成的研究中，美国MacMillan等报道了用咪唑啉酮催化剂催化吲哚和α，β-不饱和醛的化学反应(J.Am.Chem.Soc.2002，124，1172)。该体系可以用作催化多种吲哚和α，β-不饱和醛的不对称加成，以高对映选择性得到了多种3-取代的吲哚。为了得到高的对映选择性，该反应不仅需在很低温度下进行反应(-55——--87℃)，而且还需加入强酸(三氟乙酸)作为辅助催化剂。

发明内容

鉴于上述传统的Friedel-Crafst反应中，需要加大量的酸，不仅会降低反应的选择性，而且会腐蚀设备，造成污染。本发明的目的在于克服上述Friedel-Crafst反应中的缺陷，旨在提供一种有机催化合成β-吲哚醛的新方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种有机催化合成β-吲哚醛的方法，由吲哚对α，β-不饱和醛进行加成反应，在反应中，脯氨醇硅醚作催化剂，三级胺作助催化剂，将脯氨醇硅醚溶解在溶剂中，搅拌均匀，在-40——40℃下，在溶液中依次加入三级胺、α，β-不饱和醛和吲哚，反应完后，浓缩并以柱层析提纯。加成反应中催化剂脯氨醇硅醚的用量为底物α，β-不饱和醛的0.01-100mol％，助催化剂三级胺的用量为底物α，β-不饱和醛的0.01-100mol％。

反应式为：

其中，A是五元或六元的芳香环，至少含有0-3个中N、O、S中的任意一个杂原子，0-4个非氢取代，其中两个相邻非氢取代可以形成脂肪环，取代的脂肪环，芳香环，取代的芳香环，杂环和杂芳香环。优选A为非取代或单取代六元芳香环，R⁴为氢或烷基基团，所述吲哚为吲哚^*、或2-甲基吲哚、或4-甲基吲哚、或5-甲氧基吲哚、或5-溴吲哚、或7-甲基吲哚。

其中，R¹、R¹和R³彼此独立地代表氢或烷基基团、芳基基团或者与它们所键合的碳原子一起构成一个环，或者包含一个或多个杂原子或官能团，优选R¹为氢，R²和R³中，其一为氢，另一为任意取代的烷基、芳基、杂烷基、杂芳基基团；所述α，β-不饱和醛为巴豆醛、或肉桂醛、或3-(2-氯苯基)-丙烯醛、或3-(3-氯苯基)-丙烯醛、或3-(4-氯苯基)-丙烯醛、或3-(2-甲氧基苯基)-丙烯醛、或3-(3-甲氧基苯基)-丙烯醛、或3-(4-甲氧基苯基)-丙烯醛。