[发明专利]一类具有荧光活性的吲哚嗪环-1,2-二酮及其衍生物的制备方法

说明书

本发明属于有机合成领域，具体涉及到一类具有荧光活性的吲哚嗪环‑1,2‑二酮及其衍生物的制备方法。本发明采用一种新的无金属光催化氧化方法制备吲哚嗪环‑1,2‑二酮，该类吲哚嗪环‑1,2‑二酮由商业可得的中氮茚、2‑氧代‑2‑苯基乙醛、孟加拉玫瑰红这些基础原料合成得到；其中基团R¹、R²、R³为烷基、吸电子基或者给电子基；孟加拉玫瑰红亦可替换为光催化剂曙红Y、曙红B、罗丹明6G或荧光素；溶剂二甲基亚砜亦可替换为有机溶剂N,N‑二甲基甲酰胺、乙腈或二氯甲烷。该方法具有起始材料容易获得、底物适用范围广、经济高效、条件温和、环境友好、产率高的特点。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及了一类具有荧光活性的吲哚嗪环-1,2-二酮及其衍生物的制备方法。

背景技术

吲哚类化合物是很重要的含氮杂环化合物，广泛应用于农药、医药、食品添加剂、染料等多个领域，通常用于各种小分子的发现；功能化吲哚类药物分子，具有潜在的生物活性，广泛存在于活性的生物体、天然产物和合成药物分子中，目前已经成为许多药物分子的核心结构单元，并在医学及临床研究方面有着广泛的应用，如抗真菌、抗炎、抗癌、抗肿瘤、抗氧化、抗结核、抗氧化剂、磷酸酶抑制和拮抗剂等方面；例如，吲哚美辛可在不影响类风湿性关节炎病人的呈纤维状滑膜细胞生长的情况下，通过抑制FLS中IL-6等细胞因子的蛋白质的表达而发挥抗炎作用。此外，吲哚嗪环衍生物是许多荧光材料的核心框架。吲哚嗪基是一种独特的发射可调荧光色素，例如一系列可调谐荧光苯并咪唑[2,1,5-c，d]-吲哚嗪，即通过组合法来形成荧光分子骨架的技术，改变荧光核上的取代基，导致了发射波长覆盖大部分可见光谱的化学稳定荧光库的建立，具有高度的化学稳定性和可调谐性，能够很好的应用于荧光显微镜和荧光活性材料。吲哚嗪环是一类重要的双环含氮杂环化合物，在有机化学、生物化学及药物化学等领域有着广泛的应用，受到有机合成化学家和药物化学家的广泛关注。因此，发展一种高效、环境友好地合成吲哚嗪类化合物的新方法，具有潜在的应用前景和极其重要的研究意义。

目前的合成方法主要有Scholtz反应，3-Tschitschibabin反应，C-H官能化，Suzuki-Miyaura偶联反应，Heck反应，过渡金属催化的环异构化反应等，其中过渡金属催化的碳氢功能化已成为有机合成的基本方法之一，在药物化学、合成有机化学和材料科学等领域产生了巨大的影响。而最近发展起来的交叉脱氢偶合(CDC)反应，由于其在实现选择性C-H键活化以形成新的C-C键方面的高效能而受到了特别的关注。其中Pd、Cu、Ag、Rh、Ru等过渡金属均有较强的催化能力，因其具有高度选择性，催化效率高，反应速率快的特点，在CDC中得到了广泛的研究。然而，据我们所知，大多过渡金属具有较高的价格和相当大的毒性限制了其应用及进一步地改进，会对环境产生一定的危害，以及需要多步骤操作；目前还没有一种方法可以不采用过渡金属作为催化剂，而直接利用光催化使吲哚嗪环进行1,2-二羰基化反应。