[发明专利]一种高效合成吲哚和异喹啉衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吲哚和异喹啉结构的化合物和取代的吲哚和异喹啉的制备方法，具体地来说，该制备方法采用各种取代基取代的芳胺或芳腙与炔烃为起始原料，通过过渡金属催化，得到含吲哚和异喹啉结构的化合物，此类化合物通过简单转换即可得到各种取代的吲哚和异喹啉类化合物。

背景技术

吲哚和异喹啉及其衍生物作为一种重要的精细化学品，在农药、医药、香料等行业有着广泛的用途。

吲哚含氮杂环是常见的药效基团，广泛存在于各种具有生理活性天然产物和合成药物中，同时也是构成各种功能材料的片段。取代吲哚是许多色胺碱的基础结构，比如神经传递素复合胺，褪黑素，迷幻药，二甲基色胺，5-甲氧基-二甲基色胺和LSD。其他的吲哚化合物包括植物生长素（吲哚-3-乙酸），抗炎药物消炎痛（茚甲新）和血管舒张药物心得乐。例如，色氨酸，是人体不能合成的氨基酸，因此它必须从食物中汲取。它是血清素（亦称“5-羟色胺”）的前体，血清素是重要的神经递质；褪黑素（英语：melatonin，又称为美拉酮宁、抑黑素、松果腺素）是许多生物体内的一种荷尔蒙，包括人类和藻类，因其可以使青蛙皮肤颜色变浅而得名，它在生物内的含量每天按规律变化。由于这类化合物特殊用途，近年来人们发展了大量的合成方法。

吲哚及其衍生物可以被多种原料合成，主流的工业路线是以苯胺为原料，在催化剂存在下与乙二醇在气相反应得到，反应温度控制在200至500℃，产率可达60%(GerdCollinandHartmutH?ke“Indole”Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry2002,Wiley-VCH,Weinheim.)。

传统的合成吲哚及其衍生物的方法有：Leimgruber-Batcho吲哚合成（Batcho,A.D.;Leimgruber,W.Org.Synth.1985,63,214）、Fischer吲哚合成（VanOrden,R.B.;Lindwell,H.G.Chem.Rev.1942,30,69.）、Bartoli吲哚合成（Bartoli,G.;Palmieri,G.;Bosco,M.;Dalpozzo,R.TetrahedronLett.1989,30,2129.）、Bischler-M?hlau吲哚合成（Fischer,E.;Schmitt,T.Ber.1888,21,1071.）、Fukuyama吲哚合成（Fukuyama,T.;Chen,X.;Peng,G.J.Am.Chem.Soc.1994,116,3127.）、Gassman吲哚合成（Gassman,P.G.;Gruetzmacher,G.;vanBergen,T.J.J.Am.Chem.Soc.1973,95,6508.）、Hemetsberger吲哚合成（Hemetsberger,H.;Knittel,D.Monatsh.Chem.1972,103,194.）、Larock吲哚合成（Larock,R.C.;Yum,E.K.;Refvik,M.D.J.Org.Chem.1998,63,7652.）、Madelung合成（WaylandE.Noland,LowellR.Smith,KentR.Rush.J.Org.Chem.1965,30,3457.）、Nenitzescu吲哚合成（Nenitzescu,C.D.Bull.Soc.Chim.Romania1929,11,37.）、Reissert吲哚合成（Johnson,J.R.;Hasbrouck,R.B.;Dutcher,J.D.;Bruce,W.F.J.Am.Chem.Soc.1945,67,423.）和Baeyer-Emmerling吲哚合成。

异喹啉及其衍生物广泛存在于自然界中，到目前为止，已知的异喹啉生物碱至少有有1000多种，是已知生物碱中最大的一类。它们多以异喹啉或四氢异喹啉为母核，又可根据连接基团而细分为异喹啉类、苄基异喹啉类、双苄基异喹啉类、阿扑芬类、原小檗碱类、普罗托品类、吐根碱类、α-萘菲啶类和吗啡类生物碱等九类。有许多药物是异喹啉的衍生物。其中，著名的异喹啉类生物碱为罂粟碱，至今仍是重要的解痉药。抗抑郁药诺米芬辛和抗血吸虫药吡喹酮是从四氢异喹啉衍生而来。

在工业和农业上，主要用于合成药物、染料、杀虫剂的中间体及气相色谱固定液等。