[发明专利]一种钯-有机亚硝酸盐共同催化的环化合成吲哚的方法

说明书

本发明公开了一种钯‑有机亚硝酸盐共同催化的环化合成吲哚的方法，特征是在氧气氛中按钯化合物与含取代基的2‑乙烯基苯胺类化合物摩尔比为7.5:100，有机亚硝酸盐与含取代基的2‑乙烯基苯胺类化合物摩尔比为20:100，混合后在溶剂中于70℃反应7‑24h，以石油醚/乙醚按体积比200～50:1混合作为洗脱剂柱层析分离得到目标产物。由于采取有机亚硝酸盐作为助催化剂，避免了使用Cu2+或苯醌作为协同催化剂，催化体系使用氧气氧化，绿色经济环保。本发明通过提前在2‑乙烯基苯胺的芳环上引入Cl‑取代基，高效合成对应Cl‑取代的吲哚后可通过偶联反应实现吲哚不同位置的官能团化，避免了在吲哚N上引入导向基团以及区域选择性的调控，操作简单，为吲哚的官能团化提供了一种新方法。

技术领域

本发明属于催化2-胺基苯乙烯合成吲哚化合物技术领域，具体涉及2-胺基苯乙烯反马氏Wacker氧化成吲哚的方法。

背景技术

合成吲哚的反应在化工和有机药物合成等领域应用十分广泛，吲哚合成的传统方法是埃米尔·费歇尔(Emil Fischer)吲哚合成法，但反应需要在强酸或者加热到180-250℃条件下发生。近年来发展使用过渡金属作为催化剂使2-胺基苯乙烯C-H键直接氧化成吲哚，但反应需要加入额外的当量的苯醌或二价铜作为助氧化剂，N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜作为溶剂。虽然非金属催化剂在这一领域也得到一定的发展，但是必须使用当量的2,3-二氯-5,6-二氰基-1，4-苯醌或亚碘酰苯作为氧化剂，这限制了它的发展。至今，在使用金属和非金属作为催化剂，氧气条件下氧化2-胺基苯乙烯成吲哚时底物范围要么针对2-胺基苯乙烯类，要么针对苯乙烯基苯胺类的底物，从而限制了底物的适用范围。对于吲哚的C4-，C5-，C6-，C7-官能团化通常在吲哚的C3-位或者N上引入导向基团，但反应存在一定区域选择性。至今，吲哚的合成以及吲哚的官能团化反应仍然需要发展更好的方法。

《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.1976，98,2674-2676.)报道的一种钯催化的分子内烯烃胺化合成吲哚的方法，使用当量的Pd(CH₃CN)₂Cl₂作为催化剂，四氢呋喃作为溶剂，在回流条件下氧化取代的烯丙基苯胺，得到2-甲基吲哚。该方法使用当量的Pd(CH₃CN)₂Cl₂作为氧化剂从而导致过渡金属的浪费问题，且底物范围较窄。

《有机化学》(J.Org.Chem.1984,49,2657-2662.)报道了一种钯催化的分子内烯烃胺化合成含氮杂环化合物的方法，通过加入催化量的Pd(CH₃CN)₂Cl₂和当量的苯醌(BQ，CAS:106-51-4)或Cu²⁺作为助氧化剂来实现分子内胺化合成2-甲基吲哚，该方法尽管实现了催化量的Pd(CH₃CN)₂Cl₂合成吲哚，但是反应使用了当量的苯醌从而会导致氧化体系较复杂，副反应较多的问题。

《德国应用化学》(Angew.Chem.,Int.Ed.2012,51,9562-9566.)报道了一种可见光介导的Ru催化的由芳基取代的苯乙烯基苯胺类化合物合成芳基取代的吲哚的方法，是用4mol％的[Ru(bpz)₃](PF₆)₂作为催化剂，乙腈作为溶剂，加入硅胶，空气条件下，在室温条件下18W可见光照射来实现由芳基取代的苯乙烯基苯胺类化合物合成芳基取代的吲哚，反应2-18小时后，得到芳基取代的吲哚，收率为52％-83％。该方法尽管反应条件较为温和，但是反应底物只适用与芳基取代的吲哚的合成。