CN104003995A - 吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物及其合成方法 - Google Patents

吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物及其合成方法。本发明吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的结构式如通式所示。其合成方法是：在氮气氛围下，以铜盐作为催化剂，将吲哚衍生物、炔类化合物、碱和有机溶剂混合，加热反应得到所述的吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物。本发明采用串联反应，简化了合成工艺，提高了合成效率。本发明所用的催化剂为廉价金属铜盐，所用的底物是简单易得的吲哚衍生物和炔类化合物，具有成本低廉、收率高、操作简单、原料易得、易于工业化生产等优点。

Description

吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物及其合成方法
技术领域
本发明涉及杂环化合物，尤其涉及一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物，本发明还涉及这些衍生物的合成方法。
背景技术
吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物是一类重要的杂环化合物，人们曾用多种方法对此类化合物进行了合成。研究发现其具有抗菌、消炎、抗癌、抑制蛋白酶等生理和生物活性，并有明显的抗癌活性，对此类化合物的研究更加活跃。
目前已经有一些文献报道了吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法。主要的合成方法是利用昂贵的金属催化剂如：金属钯、金属铑、金属金、金属钌等，相关研究如：Suresh, R. R.; Swamy, K. C. K. J. Org. Chem. 2012, 77, 6959；Wang, H.; Han, X.; Lu, X. Tetrahedron 2013, 69, 8626；Shimizu, M.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M. J. Org. Chem. 2009, 74, 3478；Praveen, C.; Ayyanar, A.; Perumal, P. T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2011, 21, 4170；Chinnagolla, R. K.; Jeganmohan, M. Chem. Commun. 2012, 48, 2030.等，这样就大幅增加了成本；另一种合成方法虽然使用廉价金属铜盐或铁盐，但需要使用过量的金属试剂。相关研究如：Ngi, S. I.; Abarbri, M. A.; Thibonnet, J. J. Org. Chem. 2011, 77, 8347；Li, Z.; Hong, J.; Weng, L.; Zhou, X. Tetrahedron 2012, 68, 1552。
在该类杂环化合物及其衍生物的合成方法中，以廉价金属铜盐为催化剂，从简单易得的原料出发，一锅法合成吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的方法尚未见报道。
发明内容
为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供一类新的吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物及它们的合成方法，该合成方法以廉价金属铜盐为催化剂，从简单易得的原料出发，用一锅法即可合成吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物。
本发明的技术方案如下：
一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物，其通式如图1所示，为： 
，
其中，R1选自氢原子，C1-10烷基，卤素，羰基，羟基，腈基，酯基，烷氧基或三氟甲氧基；R2选自氢原子，C1-10烷基，苄基，酯基，或对甲苯磺酰基；E1或E2选自C1-6烷基的甲酸酯，氢原子，苯基或腈基。 
一种上述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，请参见图2，所述方法为：以铜盐为催化剂，将吲哚衍生物、炔类化合物、碱和有机溶剂混合在一起进行加成偶联反应，即得该类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物。其中，优选所述吲哚衍生物为廉价且简单易得的邻卤代吲哚甲酸，所述炔类化合物为廉价且简单易得的炔烃化合物，进一步可选自3-卤代吲哚-2-甲酸。
优选地，所述的铜盐选自：氧化亚铜Cu2O、无水醋酸铜Cu(OAc)2、乙酸铜一水合物Cu(OAc)2.H2O、三氟甲磺酸铜Cu(OTf)2、氯化铜CuCl2、溴化铜CuBr2、氧化铜CuO、三氟乙酸铜Cu(OOCCF3)2、二水氯化铜CuCl2.2H2O、二水溴化铜CuBr2.2H2O、碳酸铜CuCO3、三水硝酸铜Cu(NO3)2.3H2O、氰化亚铜CuCN、乙酰丙酮铜Cu(acac)2、氟化铜CuF2、碘化亚铜CuI、溴化亚铜CuBr、氢氧化铜Cu(OH)2或五水硫酸铜 CuSO4.5H2O。
优选地，所述的吲哚衍生物选自：3-溴吲哚-2-甲酸，3-氯吲哚-2-甲酸，1-甲基-3-溴吲哚-2-甲酸，1-乙基-3-溴吲哚-2-甲酸，3-碘-5-甲氧基吲哚-2-甲酸，3-碘-5-氟吲哚-2-甲酸，3-碘吲哚-2-甲酸，1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-乙基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-丙基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-丁基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-苄基-3-碘吲哚-2-甲酸，1，5-二甲基-3-碘吲哚-2-甲酸，3-碘-5-甲氧基-1-甲基吲哚-2-甲酸，5-氟-3-碘-1-甲基吲哚-2-甲酸。
优选地，所述的炔类化合物选自：丁炔二酸二甲酯、丁炔二酸二乙酯、丁炔二酸二丙酯、丁炔二酸二异丙基酯、丁炔二酸二丁酯、丁炔二酸二苄酯、丁炔二酸二烯丙酯、丙炔酸甲酯、苯丙炔酸甲酯，苯丙炔酸乙酯，苯丙炔酸丙酯，苯丙炔酸丁酯，苯丙炔酸苄酯，3-苯基丙炔腈，苯炔、或苯乙炔。
优选地，所述的碱选自一价金属无机碱或氮原子上含有孤对电子的有机胺化合物。其中，所述的一价金属无机碱选自：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、磷酸钾、醋酸钠、醋酸钾、氢氧化钠、或氢氧化钾；所述的氮原子上含有孤对电子的有机胺化合物选自：苄基十二烷基胺、三乙胺、三丁胺、二异丙基乙胺、吡啶、1,8-二氮杂环[4,3,0]-5-壬烯、4-(N,N-二甲基)-吡啶、或1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。 
优选地，所述的有机溶剂选自：乙酸乙酯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、二氯甲烷、1，2-二氯甲烷、乙腈、甲苯、苯、二甲苯、1,4-二氧六环、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
优选地，所述的有机溶剂为甲苯。用甲苯作为有机溶剂可得到更高的产率。 
优选地，所述催化剂、羧酸类化合物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-100）：（1-100）：（1-100），所述的反应温度为40-150℃；进一步优选地，所述催化剂、吲哚衍生物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-50）：（1-50）：（1-50），所述的反应温度为80-150℃。
优选地，所述催化剂、吲哚衍生物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-10）：（1-20）：（1-20），所述的反应温度为130℃。
上述制备方法中，反应时间可有本领域技术人员根据经验确定，此处不做限定。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明首次以铜盐为催化剂，以简单易得的吲哚衍生物和炔烃化合物为起始原料合成生产吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物，具有成本低廉、收率高、操作简单、原料易得、反应设备简单、易于工业化生产等诸多优点。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1是本发明化合物的通式；
图2是本发明化合物的合成路线图；
图3（a）和图3（b）为实施例1的氢谱和碳谱核磁谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。本发明所限定的可实施的参数范围不受以下实施例中具体例举的限制。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
    制备方法一：3,4-二甲氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：
。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品38.6 mg，产率61%。 
制备方法二：在反应管中，氮气保护下加入2.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品27.1 mg，产率43%。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、28.4 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品22.8 mg，产率36%。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于140 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品32.9 mg，产率52%。
 产物的熔点为174-176 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.68 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.55 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.31 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 4.20 (s, 3H), 4.11 (s, 3H), 3.96 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ31.73, 53.16, 53.49, 111.13, 117.71, 119.70, 120.24, 121.58, 122.77, 123.24, 128.48, 138.01, 141.36, 154.06, 160.17, 165.63；产物核磁图谱请见图3（a）和图 3(b)。
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C16H14NO6, 316.0821 (M+H)+, 发现: 316.0820。
 
实施例2
3,4-二甲氧基羰基-9-乙基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、65.9 mg 1-乙基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品27.7 mg，产率42%。 
 产物的熔点为163-164 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.73 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.61-7.55 (m, 2H), 7.34 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 4.79 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.13 (s, 3H), 3.98 (s, 3H), 1.47 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ15.96, 40.26, 53.26, 53.61, 111.24, 117.85, 120.05, 120.59, 121.85, 122.69, 122.79, 128.60, 137.96, 140.46, 153.81, 160.29, 165.82；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C17H16NO6, 330.0978 (M+H)+, 发现: 330.0967。
 
实施例3
3,4-二甲氧基羰基-9-丁基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、68.6 mg 1-丁基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品37.9 mg，产率53%。 
 产物的熔点为141-142 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.73 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.54-7.61 (m, 2H), 7.35 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 4.75 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 4.13 (s, 3H), 3.98 (s, 3H), 1.91-1.75 (m, 2H), 1.32-1.41 (m, 2H), 0.93 (t, J = 7.3 Hz, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ13.85, 20.03, 32.80, 45.07, 53.17, 53.53, 111.50, 117.78, 119.93, 120.53, 121.79, 122.71, 123.04, 128.45, 138.04, 140.86, 153.83, 160.27, 165.79；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C19H20NO6, 358.1291 (M+H)+, 发现: 358.1284。
 
实施例4
3,4-二甲氧基羰基-9-苄基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、75.4 mg 1-丁基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品43.8 mg，产率56%。 
产物的熔点为209-211 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.74 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 3.6 Hz, 2H), 7.28-7.34 (m, 1H), 7.21-7.26 (m, 3H), 7.18 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 5.97 (s, 2H), 4.12 (s, 3H), 3.97 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ48.47, 53.25, 53.60, 112.06, 117.74, 120.57, 120.77, 121.87, 123.03, 127.08, 128.02, 128.82, 128.95, 136.52, 138.43, 141.10, 154.02, 160.23, 165.72；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C22H18NO6, 392.1134 (M+H)+, 发现: 392.1131。
 
实施例5
3,4-二甲氧基羰基-6,9-二甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：。
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、63.0 mg 1,5-二甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品34.3 mg，产率52%。 
产物的熔点为199-200 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.42 (s, 1H), 7.37 (s, 2H), 4.19 (s, 3H), 4.12 (s, 3H), 3.96 (s, 3H), 2.48 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ21.74, 31.77, 53.15, 53.51, 110.82, 117.95, 119.16, 120.49, 120.82, 123.20, 130.52, 132.57, 137.70, 139.97, 154.17, 160.30, 165.82.；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C17H16NO6, 330.0978 (M+H)+, 发现: 330.0981。
 
实施例6
5,6-二甲氧基羰基-6-甲氧基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：，
在反应管中，氮气保护下加入8.0 mg乙酸铜一水合物、66.2 mg 1-甲基-5-甲氧基-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品40.1 mg，产率58%。 
产物的熔点为164-166 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.42 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.24 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.04 (s, 1H), 4.23 (s, 3H), 4.11 (s, 3H), 3.97 (s, 3H), 3.88 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ31.88, 53.15, 53.41, 55.71, 101.63, 112.11, 117.85, 118.93, 120.07, 120.77, 123.26, 136.85, 137.56, 154.18, 155.98, 160.31, 165.79；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C17H16NO7, 346.0927 (M+H)+, 发现: 346.0917。
 
实施例7
3,4-二甲氧基羰基-6-氟-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：，
在反应管中，氮气保护下加入8.0 mg乙酸铜一水合物、63.8 mg 1-甲基-5-氟-3-碘吲哚-2-甲酸、56.8 mg丁炔二酸二甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品26.7 mg，产率40%。 
产物的熔点为196-198 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.51 (dd, J = 9.0, 3.8 Hz, 1H), 7.37 (d, J = 6.5 Hz, 2H), 4.28 (s, 3H), 4.12 (s, 3H), 3.98 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ32.06, 53.28, 53.66, 106.63, 106.88, 112.42, 112.52, 117.42, 117.78, 118.05, 119.45, 124.35, 138.13, 154.01, 160.16, 165.43；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C16H13NO6F, 334.0727 (M+H)+, 发现: 334.0714。
 
实施例8
3,4-二乙氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：
，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、68.1 mg丁炔二酸二乙酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品41.2 mg，产率60%。 
 产物的熔点为195-197 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.67 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.49 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.42 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.24 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.51 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.35 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.16 (s, 3H), 1.38 (t, J = 8.0 Hz, 3H), 1.35 (t, J = 8.0 Hz, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ14.07, 14.29, 31.76, 62.52, 62.75, 111.15, 117.87, 119.97, 120.42, 121.78, 122.71, 123.29, 128.49, 138.34, 141.47, 154.32, 159.71, 165.26；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C18H18NO6, 344.1134 (M+H)+, 发现: 344.1122。
 
实施例9
3,4-二丙氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、79.3 mg丁炔二酸二丙酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品46.0 mg，产率62%。 
 产物的熔点为152-153 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 7.77 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.61 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.54 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.35 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.48 (t, J = 6.8, Hz, 2H), 4.32 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.29 (s, 3H), 1.77-1.90 (m, 4H), 1.02 (td, J = 7.4, 4.2 Hz, 6H); 13C NMR(CDCl3) δ10.40, 10.50, 21.78, 22.01, 31.73, 68.02, 68.39, 111.13, 117.84, 119.96, 120.38, 121.74, 122.66, 123.28, 128.45, 138.33, 141.44, 154.31, 159.79, 165.36；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C20H22NO6, 372.1447 (M+H)+, 发现: 372.1443。
 
实施例10
3,4-二丁氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：
，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、90.5 mg丁炔二酸二丁酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品41.6 mg，产率52%。 
 产物的熔点为136-137 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.75 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.59 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.34 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 4.52 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.37 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.27 (s, 3H), 1.87-1.71 (m, 4H), 1.53-1.38 (m, 4H), 0.97 (q, J = 7.3 Hz, 6H); 13C NMR(CDCl3) δ13.78, 13.84, 19.18, 19.24, 30.38, 30.66, 31.82, 66.43, 66.74, 111.19, 117.92, 120.06, 120.45, 121.83, 122.71, 123.34, 128.56, 138.31, 141.50, 154.41, 159.84, 165.46；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C22H26NO6, 400.1760 (M+H)+, 发现: 400.1755。
 
实施例11
3,4-二苄氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、117.7 mg丁炔二酸二苄酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品37.4 mg，产率40%。 
 产物的熔点为151-152 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.55-7.49 (m, 1H), 7.49-7.43 (m, 3H), 7.43-7.32 (m, 9H), 7.13 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 5.35 (s, 2H), 5.31 (s, 2H), 4.22 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ 31.81, 68.15, 68.58, 111.08, 117.99, 119.84, 120.35, 121.90, 122.71, 123.34, 128.50, 128.78, 128.83, 128.86, 128.97, 129.28, 134.63, 134.84, 138.00, 141.43, 154.25, 159.47, 164.99；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C28H22NO6, 468.1447 (M+H)+, 发现: 468.1428。
 
实施例12
3,4-二烯丙氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：
，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、77.7 mg丁炔二酸二烯丙酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品30.9 mg，产率42%。 
 产物的熔点为126-128 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.76 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.58 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.33 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 6.15-5.95 (m, 2H), 5.46 (ddd, J = 17.2, 7.6, 1.3 Hz, 2H), 5.40-5.30 (m, 2H), 5.01 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 4.85 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 4.26 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ31.83, 67.03, 67.37, 111.19, 117.83, 119.83, 120.05, 120.37, 121.91, 122.78, 123.32, 128.58, 131.21, 138.16, 141.47, 154.23, 159.37, 164.94；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C20H18NO6, 368.1134 (M+H)+, 发现: 368.1136。
 
实施例13
4-甲氧基羰基-9-甲基吡喃酮并[3,4-b]吲哚的合成，其结构式为：
，
在反应管中，氮气保护下加入4.0 mg乙酸铜一水合物、60.2 mg 1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸、33.6 mg丙炔酸甲酯、55.3 mg碳酸钾、和2.0 mL甲苯。放置于130 ℃油浴中反应24个小时。常规处理得到纯品28.9 mg，产率56%。 
 产物的熔点为218-220 ℃; 
产物核磁表征的结果为：1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.87-7.96 (m, 2H), 7.59 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.36 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 4.24 (s, 3H), 3.97 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3) δ31.70, 52.85, 108.45, 111.08, 121.58, 121.66, 122.31, 122.88, 123.88, 128.44, 141.47, 141.49, 155.34, 160.88；
产物高分辨质谱HRMS (ESI)计算为: C14H12NO6, 258.0766 (M+H)+, 发现: 258.0761。
本发明采用串联反应，简化了合成工艺，提高了合成效率；所用的催化剂为廉价金属铜盐，所用的底物是简单易得的吲哚衍生物和炔类化合物，具有成本低廉、收率高、操作简单、原料易得、易于工业化生产等优点。
在本发明及上述实施例的教导下，本领域技术人员很容易预见到，本发明所列举或例举的各原料或其等同替换物、各加工方法或其等同替换物都能实现本发明，以及各原料和加工方法的参数上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。 

Claims (15)

1.一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物，其通式为：
，
其中，R1选自氢原子，C1-10烷基，卤素，羰基，羟基，腈基，酯基，烷氧基或三氟甲氧基；R2选自氢原子，C1-10烷基，苄基，酯基，或对甲苯磺酰基；E1或E2选自C1-6烷基的甲酸酯，氢原子，苯基或腈基。
2.一种权利要求1所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述方法为：以铜盐为催化剂，将吲哚衍生物、炔类化合物、碱和有机溶剂混合在一起进行加成偶联反应，即得该类杂环化合物。
3.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的铜盐选自：氧化亚铜Cu2O、无水醋酸铜Cu(OAc)2、乙酸铜一水合物Cu(OAc)2.H2O、三氟甲磺酸铜Cu(OTf)2、氯化铜CuCl2、溴化铜CuBr2、氧化铜CuO、三氟乙酸铜Cu(OOCCF3)2、二水氯化铜CuCl2.2H2O、二水溴化铜CuBr2.2H2O、碳酸铜CuCO3、三水硝酸铜Cu(NO3)2.3H2O、氰化亚铜CuCN、乙酰丙酮铜Cu(acac)2、氟化铜CuF2、碘化亚铜CuI、溴化亚铜CuBr、氢氧化铜Cu(OH)2或五水硫酸铜 CuSO4.5H2O。
4.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的吲哚衍生物为邻卤代吲哚甲酸。
5.如权利要求4所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的邻卤代吲哚甲酸为3-卤代吲哚-2-甲酸。
6.如权利要求2或4或5所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的吲哚衍生物选自：3-溴吲哚-2-甲酸，3-氯吲哚-2-甲酸，1-甲基-3-溴吲哚-2-甲酸，1-乙基-3-溴吲哚-2-甲酸，3-碘-5-甲氧基吲哚-2-甲酸，3-碘-5-氟吲哚-2-甲酸，3-碘吲哚-2-甲酸，1-甲基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-乙基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-丙基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-丁基-3-碘吲哚-2-甲酸，1-苄基-3-碘吲哚-2-甲酸，1，5-二甲基-3-碘吲哚-2-甲酸，3-碘-5-甲氧基-1-甲基吲哚-2-甲酸，5-氟-3-碘-1-甲基吲哚-2-甲酸。
7.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的炔类化合物为炔烃化合物。
8.如权利要求2或7所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的炔类化合物选自：丁炔二酸二甲酯、丁炔二酸二乙酯、丁炔二酸二丙酯、丁炔二酸二异丙基酯、丁炔二酸二丁酯、丁炔二酸二苄酯、丁炔二酸二烯丙酯、丙炔酸甲酯、苯丙炔酸甲酯，苯丙炔酸乙酯，苯丙炔酸丙酯，苯丙炔酸丁酯，苯丙炔酸苄酯，3-苯基丙炔腈，苯炔、或苯乙炔。
9.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的碱选自一价金属无机碱和/或氮原子上含有孤对电子的有机胺化合物。
10.如权利要求9所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的一价金属无机碱选自：碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、磷酸钾、醋酸钠、醋酸钾、氢氧化钠、或氢氧化钾；所述的氮原子上含有孤对电子的有机胺化合物选自：苄基十二烷基胺、三乙胺、三丁胺、二异丙基乙胺、吡啶、1,8-二氮杂环[4,3,0]-5-壬烯、4-(N,N-二甲基)-吡啶、或1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
11.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自：乙酸乙酯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、二氯甲烷、1，2-二氯甲烷、乙腈、甲苯、苯、二甲苯、1,4-二氧六环、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
12.如权利要求11所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯。
13.如权利要求2所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，所述催化剂、羧酸类化合物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-100）：（1-100）：（1-100），所述的反应温度为40-150℃。
14.如权利要求13所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述催化剂、吲哚衍生物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-50）：（1-50）：（1-50），所述的反应温度为80-150℃。
15.如权利要求14所述的一类吡喃酮并[3,4-b]吲哚衍生物的合成方法，其特征在于，所述催化剂、吲哚衍生物、炔类化合物、碱的摩尔比为：1：（1-10）：（1-20）：（1-20），所述的反应温度为130℃。
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