[发明专利]3‑芳基取代吲哚嗪的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及到一种3-芳基取代吲哚嗪的合成方法。

背景技术

3-芳基取代吲哚嗪类物质具有广泛的药物、生物以及光学活性，同时其也是合成许多氮杂环的重要中间体。常见的合成3-芳基取代吲哚嗪的方法主要有以下四种：(1)以2-吡啶乙酸乙酯和肉桂酸为原料，通过铜介导的自由基环化反应制备3-芳基取代吲哚嗪(Org.Biomol.Chem.2016,14,9966)；(2)以2-吡啶乙酸乙酯及其类似物和芳炔为原料，通过环化反应制备3-芳基取代吲哚嗪(Tetrahedron Lett.2016,57,1074；Tetrahedron 2014,70,6717)；(3)以2-吡啶乙酸乙酯及其类似物和芳烯为原料，通过氧化环化反应制备3-芳基取代吲哚嗪(Org.Lett.2015,17,2404；Org.Lett.2015,17,3050)；(4)以吲哚嗪和芳卤为原料，通过钯催化C-H活化反应合成3-芳基取代吲哚嗪。

但这四种方法都存在各自的问题，如所使用的原料较为昂贵，都需要在DMF、二氯乙烷和NMP等高毒、不易处理和回收的有机溶剂中进行，且反应温度都很高(大于100℃)等。其中大部分工艺都需要使用大量的过渡金属催化剂和氧化剂，这进一步增加了合成成本和后处理的难度，同时对于环境也是不利的。

发明内容

本发明目的在于提供一种无金属催化、原料易得、实验方法简单、实验条件易于实现、所得产物收率高的合成3-芳基取代吲哚嗪的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种合成3-芳基取代吲哚嗪的方法，包括以下步骤：

第一步、将芳甲基溴、吡啶类化合物和离子液体加入到反应容器中，升温搅拌反应一段时间；

第二步、反应结束后，保温，直接将缺电子炔烃和碱加入反应混合物中，继续反应一段时间；

第三步、反应结束降温后，加入乙酸乙酯萃取分液，收集有机相旋蒸除去溶剂，经柱层析硅胶得到3-芳基取代吲哚嗪。

进一步的，所述的芳甲基溴为4-硝基苄溴、4-氰基苄溴、4-溴甲基苯甲酸甲酯、4-氟苄溴和2-溴甲基吡啶中的任意一种。

进一步的，所述的吡啶类化合物为吡啶、4-甲基吡啶和4-苯基吡啶的任意一种。

进一步的，所述的离子液体为溴化1-辛基-3-甲基咪唑盐，氯化1-辛基-3-甲基咪唑盐和溴化1-己基-3-甲基咪唑盐中的任意一种。

进一步的，所述的缺电子炔烃为丙炔酸乙酯、丙炔腈、苯丙炔酸乙酯、苯丙炔酸苯酯、二苯基丙炔酮和丁炔二酸二乙酯中的任意一种。

进一步的，所述的碱为碳酸铯、磷酸钾和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的任意一种。

进一步的，所述的芳甲基溴、吡啶类化合物、缺电子炔烃和碱的摩尔比为1～1.5:1～1.5:1:1～1.5。

进一步的，第一步中所述的反应温度为40～80℃；所述的搅拌时间为1～2h。

进一步的，第二步中所述的搅拌时间为12-24h。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)反应条件简单且无需使用任何过渡金属催化剂。

(2)反应条件温和，反应试剂相对安全廉价，底物耐受性好。

(3)反应操作简单收率高，避免了危险、高毒试剂的使用，具有放大生产的可能性。

(4)反应溶剂为离子液体，反应结束后可以通过简单的萃取分液回收利用。

具体实施方式

本发明的构思是：在离子液体介质中，通过芳甲基溴和吡啶反应原位生成溴化苄基取代吡啶季铵盐，再在碱性条件下与缺电子炔烃发生1,3-偶极环加成反应得到最终产物3-芳基取代吲哚嗪。其反应式如下：

实施例1：3-芳基取代吲哚嗪4的制备

将0.75mmol吡啶，0.75mmol芳甲基溴和1.0mL[Omim]Br依次加入5mL单口烧瓶中，50℃下反应2h。然后加入0.5mmol缺电子炔烃和0.6mmol碳酸铯，在相同温度下继续反应22h。冷却到室温，用乙酸乙酯萃取三次，所得离子液体相直接回收套用，收集的有机相旋蒸除去溶剂，最后经柱层析硅胶得到目标产物3-芳基取代吲哚嗪4a-4l，产率如下所示。