[发明专利]基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮的制备方法及用途

说明书

本发明公开了基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮的制备方法，用简单易合成的吲哚衍生物(N‑(邻溴苯基)‑3‑吲哚甲酰胺)，通过控制不同的反应条件，区域选择性的发生分子内直接C3和C2芳基化产生立体专一的螺二氢吲哚‑3,3'‑氧代吲哚和5,11‑二氢‑6H‑吲哚[3,2‑c]喹啉‑6‑酮。本发明以简单的呋喃、吲哚衍生物为原料，通过Heck反应去芳构化呋喃、吲哚的同时构建出螺环呋喃、吲哚吲哚酮类化合物。

技术领域

本发明涉及一种基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮的制备方法及用途。

背景技术

呋喃和吲哚是两种在自然界中广泛存在的芳香化合物。化学家们利用它们的低芳香性使此其发生去芳构化，转化为一系列结构复杂的有机化合物。关于呋喃和吲哚的去芳构化转化及其应用已经有大量的文献报道，然而发展新的催化手段高效地实现呋喃和吲哚的去芳构化转化，并用于合成具有潜在生物活性的杂环化合物仍值得关注。

螺环吲哚类化合物是一类构建具有生物活性化合物的基本框架，自然界中存在许多含有此类结构单元的物质。目前，有效合成螺环吲哚类化合物的方法主要有吲哚丙酸的氧化/内酯化反应，羟基吲哚酮的串联Michael扩环转换反应等。然而这些反应存在的主要问题有以下几方面：

吲哚丙酸的氧化/内酯化存在步骤繁琐、需要过渡金属催化、条件苛刻、产率低等问题；另一方面，羟基吲哚酮的串联Michael扩环转换反应等方法合成的螺环吲哚类化合物存在区域选择性问题。更重要的是，这些方法中涉及直接合成具有螺环吲哚骨架化合物的很少，还未出现采用氧化重排反应直接构建螺环吲哚骨架方法的报道。绿色高效无过渡金属催化的合成方法也仅有个别文献提及，而且原料合成复杂。因此，发展一种高效绿色合成螺环吲哚类化合物的方法十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种基于呋喃和吲哚的芳氧双官能团化合成螺环吲哚酮的制备方法，其包括以下步骤：

(1)将吲哚-3-羧酸、定量的催化剂和邻溴苯胺投入预反应釜中，开冷凝器冷却水、开搅拌，开启蒸汽升温至50℃停止加热，保持60±3℃回流搅拌30分钟，停搅拌预反应结束；反应为：

(2)通过进料阀将备料输送至合成反应釜，在合成釜升温的同时，釜内压力会随之增加当压力升至0.20Mpa时，调节导热油阀门，开启流量计排气阀，对装置检查一切正常后，继续缓慢升温；

(3)在带有磁子的干燥无水的圆底烧瓶中加入吲哚-3-甲酸甲酯，加入25mL无水DMF，冰浴条件下，缓慢加入NaH，然室温条件下反应1h，加入的烷基碘或者烷基溴，反应至原料完全消失，在冰浴条件下，加水淬灭，加入乙酸乙酯进行萃取，合并有机相，再用无水硫酸钠干燥后浓缩得到粗产物，不需要分离提纯直接后续转化；

(4)在100mL的干燥无水的圆底烧瓶中加入N-烷基邻溴苯胺，磁子以及DMAP，N2保护，加入25mL无水二氯甲烷，无水三乙胺，在冰浴条件下，缓慢滴加吲哚-3-甲酰氯，室温搅拌12h用H2O(30mL)对反应进行淬灭CH2Cl2萃取(3×10mL)，合并的有机相，无水Na2SO4干燥后过滤浓缩得粗产物，柱层析分离纯化(使用石油醚：乙酸乙酯＝14:1作为洗脱剂)，得到目标原料；