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(tetrahedronlett.2016,57,1074;tetrahedron2014,70,6717);(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。
技术实现要素:
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。