[发明专利]一种芳环并[c]咔唑类衍生物及其合成方法

说明书

一种芳环并[c]咔唑类衍生物及其合成方法。该方法采用绿色，廉价的碘化胺作催化剂，以2，3‑二氯‑5，6‑二氰对苯醌作为氧化剂，环己烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、三氟甲苯、乙苯、氯苯、邻二氯苯、苯甲醚、十氢萘、1，4‑二氧六环中的一种或几种混合作为有机溶剂，将吲哚类衍生物、环己酮类衍生物和烯烃类衍生物等简单原料，三组分一锅内合成芳环并[c]咔唑及其衍生物的技术方案。克服了现有合成方法存在需要使用金属催化剂或金属氧化剂，或需要使用活性相对较高起始原料，合成步骤复杂；反应条件苛刻等缺点。适合用来制备具有一定光电性能、生物活性以及药物活性的芳环并[c]咔唑类衍生物。

技术领域

本发明涉及一种芳环并[c]咔唑类衍生物及其合成方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

芳环并咔唑是很多天然产物、药物以及药物中间体、功能材料的重要骨架结构，广泛应用于有机发光半导体领域、药物领域和材料领域。此外芳环并咔唑还是许多化合物的合成前体。因此芳环并咔唑衍生物的合成方法一直得到广泛的重视。现有合成此类化合物的方法存在合成步骤复杂，需要采取多步合成工艺才能完成，需要添加过渡金属催化剂、化学当量的金属氧化剂，需要使用活性相对较高的起始原料等缺点。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种芳环并[c]咔唑及衍生物，该类物质分子结构稳定、化学性质优良，它既是重要的分子切块，又是含生理活性和药理活性的化合物片段，具有一定光电性能、生物活性以及药物活性。

本发明的又一目的是提供一种芳环并[c]咔唑及衍生物及衍生物的方法，它工艺科学、合理，操作容易，反应步骤少，所需设备简单，所用原料廉价易得且不需要进行预处理，该反应不需要使用金属催化剂、金属氧化剂，反应能较大限度地保持原子经济性，投入低产出高，易于工业化生产和普及推广。

为了实现上述目的，芳环并[c]咔唑及其衍生物，它的通式为式I或II：

其中

R1选自氢原子；C1-C10的直链，支链烷基；取代或非取代的C6-C20苄基；

R2选自氢原子；C1-C10的直链，支链烷基；卤素；烷氧基；酯基；取代或非取代的C6-C20芳基；

R3选自酯基；氰基；

R4选自氢原子；酯基；

R5选自氢原子；C1-C10的直链，支链烷基；羧基；酯基；取代或非取代的C6-C20芳基；

R6选自氢原子；C1-C10的直链，支链烷基；卤素；烷氧基；

本发明还提供一种芳环并[c]咔唑类衍生物的方法，其特征在于，将催化剂、吲哚、烯烃、环己酮及其衍生物和有机溶剂混合后加热进行第一步反应，反应一段时间后加入氧化剂和有机溶剂，控制反应温度进行第二步反应，最后纯化得到产物。

本发明的合成方法，所述催化剂为碘试剂，碘试剂选自：碘化铵、碘化钾、单质碘、氯化碘、碘苯、碘苯二乙酯、双(三氟乙酰氧基)碘苯中的一种或数种；所述氧化剂为2，3-二氯-5，6-二氰对苯醌、四氯苯醌、戴斯-马丁氧化剂中的一种或数种。

本发明的合成方法，所述有机溶剂为环己烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、三氟甲苯、乙苯、氯苯、邻二氯苯、苯甲醚、十氢萘、1，4-二氧六环等中的一种或数种；吲哚类化合物、烯烃和环己酮类化合物、催化剂、氧化剂的摩尔比为1∶0.5-10∶0.5-10∶0.01-1.0∶0.5-10；同时，第一步反应的反应温度为100℃-200℃，第二步的反应温度为20℃-100℃，氧化剂和有机溶剂在第一步反应后温度降低到室温时加入。

本发明的合成方法，所述的吲哚类化合物，是选自C8-C20芳香类吲哚，其通式为式III：

其中