CN103896947A - 一种天然生物碱吲哚啉并吡咯烷化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然生物碱吲哚啉并吡咯烷化合物(全称为3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯,结构式如下所示I)的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然生物碱吲哚啉并吡咯烷化合物(全称为3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯)的制备方法,具体来讲,涉及一种通过钯催化烯丙基化,胺化等串联反应一步制备目标产物的方法。
背景技术
烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯是一种天然的生物碱化合物,具有非常好的生物活性,已经用于许多新药的研究,所以该化合物的合成在新药研究领域具有一定的意义。
3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯结构的合成方法比较多,综观已有文献(Chem.Commun.,2012,48:4344-4346;Bioorg.Chem.1977,6:443;Org.Lett.2008,10:77-80;J.AM.CHEM.SOC.2005,127:4592-4593等)可知,现有的合成3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯的方法主要有两类:
第一种是以双叔丁氧羰基保护的色氨酸甲酯为原料,在弱酸对甲苯磺酸吡啶盐(PPTS)存在下与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)反应,生成3a-溴代-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯结构,然后用三丁基烯丙基锡和偶氮二异丁腈(AIBN)的作用下进行自由基反应,将Br取代基变成烯丙基,最后用三甲基碘硅烷将两个叔丁氧羰基脱除获得该结构。
该方法的缺点在于:(1)如果从色氨酸甲酯开始需要4步反应才能合成目标分子,总产率比较低,约为57%;(2)反应条件苛刻,需要无水无氧的低温条件;(3)需要用到有毒或者昂贵的溶剂或试剂,如苯,乙腈,三甲基碘硅烷以及三丁基烯丙基锡烷等。
第二种方法以色氨酸甲酯和烯丙醇为底物,以四(三苯基膦)钯作为催化剂,在三乙基硼的存在下,室温反应生成目标产物,产率为73%。
这种方法的缺点在于:(1)产率比较低;(2)四(三苯基膦)钯价格非常昂贵,而且很不稳定;(3)反应时间较长,需要24个小时。
因此,本领域需要一种快速,方便高效,低成本的方法来制备天然生物碱3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯化合物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种经济,简便且高效率的天然生物碱3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯的制备方法。
本发明中所陈述的3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯化合物,其结构式如式I所示:
本发明中所陈述制备式I所示化合物的方法,其主要步骤是:以色氨酸甲酯(其结构式如式II所示)和烯丙基醇的衍生物(其结构式如式III所示)为原料,在钯络合物和三苯基膦以及路易斯酸的共同催化下,通过烯丙基化和胺化的串联反应来制备目标产物(式I所示化合物)。
式III中,R选自H、苯甲基、乙氧羰基或乙酰基,最佳为乙酰基。
本发明中所述的钯络合物为稳定的零价钯络合物Pd(dba)2或者Pd2(dba)3,dba是指二亚芐基丙酮,最佳的零价钯络合物为Pd(dba)2,其用量是式II化合物的2-10mol%,最佳为5mol%。
本发明所述的路易斯酸为三氯化铝,二氯化铈,三氟化硼或三乙基硼(BEt3),最佳的为三乙基硼,用量为式II化合物的50-100mol%,最佳为70mol%。
具体实施方式
一种制备本发明所述的3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯化合物(如式I所示)的方法,其主要步骤是:在催化量的Pd(dba)2,三苯基膦与三乙基硼的作用下,将色氨酸甲酯(式II所示化合物)与式III所示化合物按摩尔比为1∶1-2.5(最佳为1∶1.0),在四氢呋喃溶液(THF)中,在10℃-40℃(最佳为25℃)温度下,反应2-10个小时(最佳为5小时),得到目标化合物(如式I所示)。其中Pd(dba)2的用量为5mol%,三苯基磷的用量为20mol%,三乙基硼的用量为70mol%,反应液的浓度在0.2-0.5mol%。以现有的制备3a-烯丙基-1,2,3,3a,8,8a-六氢吡咯[2,3-b]吲哚-2-甲酸甲酯(如式I所示)相比,本发明具有制备成本低,步骤简洁,操作方便及产物收率高等优点。
以下通过实例对本发明做进一步阐述,其目的是更好的理解本发明,本发明的保护范围不受所举例子限制。
实例一
R为乙酰基时,反应的具体操作:
在N2保护下,在10ml的Schlenk反应瓶中,依次加入217.0mg色氨酸甲酯(1.0mmol)和11.5mg的Pd(dba)2(5mol%),边搅拌边加入2ml的四氢呋喃溶液,70ul的醋酸烯丙酯(1.0mmol)和0.7ml的Et3B的1.0M的四氢呋喃溶液(0.7mmol)。然后继续在室温下搅拌5h。之后用20.0ml乙酸乙酯稀释反应液,分别用饱和NaHCO3和食盐水洗涤之后,有机相用无水硫酸钠干燥,色谱柱分离后得到268.2mg无色的液体(0.89mmol),产率为89%。化合物I的核磁数据如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.032(t,J=7.0Hz,2H),6.724(t,J=7.3Hz,1H),6.573(d,J=7.8Hz,1H),5.782-5.634(m,1H),5.143-5.022(m,2H),4.874(s,1H),3.905(dd,J=7.7,3.4Hz,1H),3.352(s,3H),3.073-2.794(sbr,2H),2.535(dd,J=13.6,6.3Hz,1H),2.484-2.453(m,1H),2.425(dd,J=12.8,4.7Hz,1H),2.382-2.324(m,1H)ppm.13C NMR(100MHz,CDCl3)δ174.42,149.64,134.25,132.92,128.43,124.03,119.00,118.32,109.72,82.43,60.01,57.23,52.02,43.01,41.53ppm.
实例二
R为H时,反应的具体操作:
在N2保护下,在10ml的Schlenk反应瓶中,依次加入217.0mg色氨酸甲酯(1.0mmol)和11.5mg的Pd(dba)2(5mol%),边搅拌边加入2ml的四氢呋喃溶液,68ul的烯丙醇(1.0mmol)和0.7ml的Et3B的1.0M的四氢呋喃溶液(0.7mmol)。然后继续在室温下搅拌8h。之后用20.0ml乙酸乙酯稀释反应液,分别用饱和NaHCO3和食盐水洗涤之后,有机相用无水硫酸钠干燥,色谱柱分离后得到247.0mg无色的液体(0.82mmol),产率为82%。化合物I的核磁数据如上所述。
实例三
使用Pd2(dba)3为催化剂时,反应的具体操作:
在N2保护下,在10ml的Schlenk反应瓶中,依次加入217.0mg色氨酸甲酯(1.0mmol)和45.7mg的Pd2(dba)3(5mol%),边搅拌边加入2ml的四氢呋喃溶液,70ul的醋酸烯丙酯(1.0mmol)和0.7ml的Et3B的1.0M的四氢呋喃溶液(0.7mmol)。然后继续在室温下搅拌9h。之后用20.0ml乙酸乙酯稀释反应液,分别用饱和NaHCO3和食盐水洗涤之后,有机相用无水硫酸钠干燥,色谱柱分离后得到225.9mg无色的液体(0.75mmol),产率为75%。化合物I的核磁数据如上所述。
实例四
使用氯化铁为路易斯酸时,反应的具体操作:
在N2保护下,在10ml的Schlenk反应瓶中,依次加入217.0mg色氨酸甲酯(1.0mmol)和11.5mg的Pd(dba)2(5mol%),边搅拌边加入2ml的四氢呋喃溶液,70ul的醋酸烯丙酯(1.0mmol)和0.16mg氯化铝(0.7mmol)。然后继续在室温下搅拌8h。之后用20.0ml乙酸乙酯稀释反应液,分别用饱和NaHCO3和食盐水洗涤之后,有机相用无水硫酸钠干燥,色谱柱分离后得到210.gmg无色的液体(0.7mmol),产率为70%。化合物I的核磁数据如上所述。
实例五
以三氟化硼为路易斯酸时,反应的具体操作:
在N2保护下,在10ml的Schlenk反应瓶中,依次加入217.0mg色氨酸甲酯(1.0mmol)和11.5mg的Pd(dba)2(5mol%),边搅拌边加入2ml的四氢呋喃溶液,70ul的醋酸烯丙酯(1.0mmol)和0.7ml的1M三氟化硼(0.7mmol)的二甲硫醚溶液。然后继续在室温下搅拌5h。之后用20.0ml乙酸乙酯稀释反应液,分别用饱和NaHCO3和食盐水洗涤之后,有机相用无水硫酸钠干燥,色谱柱分离后得到237.1mg无色的液体(0.79mmol),产率为79%。化合物I的核磁数据如上所述。
Claims (4)
2.式III中,R选自H、苯甲基、乙氧羰基或乙酰基,最佳为乙酰基。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的钯络合物为稳定的零价钯络合物Pd(dba)2或者Pd2(dba)3,dba是指二亚芐基丙酮,最佳的零价钯络合物为Pd(dba)2,其用量是式II化合物的2-10mol%,最佳为5mol%。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的路易斯酸为三氯化铝,二氯化铈,三氟化硼或三乙基硼(BEt3),最佳的为三乙基硼,用量为式II化合物的50-100mol%,最佳为70mol%。
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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