CN104774172B - 一种3‑氰基吲哚类化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3‑氰基吲哚类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明的技术方案要点为：一种3‑氰基吲哚类化合物的合成方法，将1‑溴‑2‑（2,2‑二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于60‑100℃反应制得3‑氰基吲哚类化合物。本发明的合成过程为一锅多组分串联反应，操作简便，避免了由于多步反应中多种试剂的使用以及对各步反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染，为3‑氰基吲哚类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3-氰基吲哚类化合物的合成方法。
背景技术
吲哚及其衍生物广泛存在于自然界中，并具有广谱的生理和生物活性，多年来一直受到化学家的广泛关注。在众多的吲哚衍生物中，3-氰基吲哚类化合物是一种非常重要的反应底物，常用于药物和功能材料的合成中，在生物、医药和材料等领域具有重要的开发应用价值。相关文献中报道的合成3-氰基吲哚类化合物的方法主要是通过吲哚与氰源的碳氢功能化反应制得的。这些现有的合成方法仍存在许多问题，如需用到贵金属催化剂、底物范围较窄、原料毒性较大和反应条件苛刻等，这些都使得它们在实际生产中的应用受到很大的限制。有鉴于此，开发3-氰基吲哚类化合物简捷、高效且安全的合成新方法具有重要的意义。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种3-氰基吲哚类化合物的合成方法，该合成方法从简单易制备的原料出发，通过一锅多组分串联反应，直接得到3-氰基吲哚类化合物，即在一锅反应中同时构筑出吲哚环和氰基，操作方便，条件温和，底物适用范围广，适合于工业化生产。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种3-氰基吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：将1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于60-100℃反应制得3-氰基吲哚类化合物，该合成方法中的反应方程式为：
其中R1为氢、氟、氯、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为烷基、1-萘基、2-噻吩基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基中的一种或多种，取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位，有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、异丙醇或二氧六环，催化剂过渡金属盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或乙酸铜，添加剂为1,10-菲咯啉、L-脯氨酸、三乙烯二胺或三甲基乙酸中的一种或多种。
进一步限定，所述的1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物的投料物质的量之比为1:20-85:2。
本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）合成过程为一锅多组分串联反应，操作简便，避免了由于多步反应中多种试剂的使用以及对各步反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染；（2）原料价廉易得或者原料易于制备，避免了含氰基有毒原料的使用；（3）反应在100℃以下进行，条件温和，操作简便；（4）底物的适用范围广。因此，本发明为3-氰基吲哚类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1 mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，加入5 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取（10 mL × 2），之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，旋干，过硅胶柱分离（石油醚/乙酸乙酯=5/1）得白色固体产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（67 mg, 62%）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.26-7.33 (m, 2H), 7.44-7.53 (m, 4H),7.74-7.76 (m, 1H), 7.90 (q, J = 8.0 Hz, 2H), 9.14 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 83.9, 111.8, 117.0, 119.6, 122.5, 124.4, 126.9, 128.9, 129.4,130.1, 135.1, 144.8. MS: m/z 219 [MH]+。
实施例2
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到100℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（63 mg, 58%）。
实施例3
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和二甲基亚砜（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（65 mg, 60%）。
实施例4
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和异丙醇（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（48 mg, 44%）。
实施例5
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，氯化亚铜（0.05 mmol, 4.9 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到60℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（52 mg, 48%）。
实施例6
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，溴化亚铜（0.05 mmol, 7.2 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（63 mg, 58%）。
实施例7
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，乙酸铜（0.05 mmol, 9.1 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（34 mg, 32%）。
实施例8
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（0.75 mL），然后加入浓氨水（10.5 mmol,0.75 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（27 mg,25%）。
实施例9
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（42 mmol, 3mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（56 mg, 52%）。
实施例10
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），1,10-菲咯啉（0.1 mmol, 18.0 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得产物2-苯基-3-氰基吲哚3a（21 mg, 19%）。
实施例11
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1b(0.5 mmol, 179 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物5-氟-2-苯基-3-氰基吲哚3b（76mg, 64%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6)δ: 7.14 (t, J = 9.2 Hz, 1H), 7.38 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 6.4 Hz,2H), 7.60 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.95 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 12.66 (s, 1H). 13CNMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 82.2, 103.9, 104.1, 112.6, 112.9, 114.5, 114.6,117.0, 127.5, 129.3, 129.4, 129.6, 129.8, 130.6, 132.6, 146.7, 157.7, 160.1.MS: m/z 237 [MH]+。
实施例12
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1c(0.5 mmol, 188 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物5-氯-2-苯基-3-氰基吲哚3c（77mg, 61%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6)δ: 7.29 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.53-7.55 (m, 2H), 7.59-7.62 (m, 3H), 7.95 (d, J= 8.0 Hz, 2H), 12.76 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 81.7, 114.8,116.8, 118.0, 124.5, 127.2, 127.6, 129.4, 129.8, 130.8, 134.5, 146.6. MS: m/z253 [MH]+。
实施例13
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1d(0.5 mmol, 204 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物5-三氟甲基-2-苯基-3-氰基吲哚3d（84 mg, 59%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 7.54-7.65 (m, 4H), 7.73 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.93 (s, 1H), 7.98(d, J = 7.2 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 82.8, 114.2, 116.1, 116.17,116.21, 116.6, 120.70, 120.73, 123.0, 123.3, 123.9, 126.7, 127.6, 128.2,129.3, 129.8, 130.9, 137.8, 147.6. HRMS calcd for C16H10F3N2: 287.0796 [M+H],found: 287.0812。
实施例14
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1e(0.5 mmol, 185 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物5-甲氧基-2-苯基-3-氰基吲哚3e（72 mg, 58%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 3.82 (s, 3H), 6.91-6.93 (m, 1H), 7.06 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.44(d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.51 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.60 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.95(d, J = 7.2 Hz, 2H), 12.49 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 55.9, 81.6,100.1, 114.1, 114.8, 117.7, 127.2, 129.6, 129.8, 130.0, 130.2, 130.9, 145.0,156.0. MS: m/z 249 [MH]+。
实施例15
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1f(0.5 mmol, 177 mg)，2a(1mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物6-甲基-2-苯基-3-氰基吲哚3f（64 mg, 56%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 2.42 (s, 3H), 7.07 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.32 (s, 1H), 7.49-7.53(m, 2H), 7.60 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.95 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 12.41 (s, 1H).13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 21.8, 81.7, 112.8, 117.6, 118.5, 124.2, 126.6,127.3, 129.8, 130.0, 130.2, 133.9, 136.4, 144.7. HRMS calcd for C16H13N2:233.1078 [M+H], found: 233.1075。
实施例16
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2b(1mmol, 140 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol , 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（4-氯苯基）-3-氰基吲哚3g（89 mg, 71%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 7.23-7.33 (m, 2H), 7.54 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.63 (d, J = 7.6 Hz,1H), 7.69 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.97 (d, J = 9.2 Hz, 2H), 12.64 (s, 1H). 13CNMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 82.2, 113.1, 117.2, 118.9, 122.6, 124.6, 128.63,128.65, 129.1, 129.9, 135.1, 136.0, 143.8. HRMS calcd for C15H10ClN2: 253.0532[M + H], found: 253.0526。
实施例17
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2c(1mmol, 185 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（4-溴苯基）-3-氰基吲哚3h（96 mg, 65%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 7.30 (dd, J 1 = 8.8 Hz, J 2 = 2.0 Hz, 1H), 7.53-7.56 (m, 2H), 7.60-7.63 (m, 3H), 7.95 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 12.78 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 81.7, 114.8, 116.7, 118.0, 124.5, 127.2, 127.5, 129.4, 129.8, 130.7,134.5, 146.6. HRMS calcd for C15H9BrN2Na: 318.9847 [M + Na], found: 318.9838。
实施例18
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2d(1mmol, 174 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（4-三氟甲基苯基）-3-氰基吲哚3i（90 mg, 63%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 7.25-7.36 (m, 2H), 7.58 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.65-7.67 (m, 1H),7.99 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 8.17 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 12.78 (s, 1H). 13C NMR(100 MHz, DMSO-d 6) δ: 83.2, 113.3, 117.0, 119.1, 122.8, 123.0, 124.9, 125.8,126.65, 126.68, 126.72, 126.76, 128.1, 128.6, 133.6, 136.2, 143.1. HRMS calcdfor C16H9F3N2Na: 309.0616 [M + Na], found: 309.0619。
实施例19
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2e(1mmol, 120 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（4-甲基苯基）-3-氰基吲哚3j（87 mg, 75%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 2.41 (s, 3H), 7.26-7.32 (m, 4H), 7.44-7.46 (m, 1H), 7.73-7.80 (m,3H), 9.06 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 21.4, 83.3, 111.7, 119.4,122.4, 124.2, 126.6, 126.7, 128.9, 130.1, 135.0, 140.4, 145.1. MS: m/z 233[MH]+。
实施例20
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2f(1mmol, 136 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（4-甲氧基苯基）-3-氰基吲哚3k（77 mg, 62%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 3.84 (s, 3H), 7.16-7.29 (m, 4H), 7.52 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.59(d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.93-7.95 (m, 2H), 12.43 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 55.9, 80.7, 112.9, 115.2, 117.8, 118.6, 122.2, 122.3, 124.0, 128.88,128.93, 135.9, 145.4, 161.0. MS: m/z 249 [MH]+。
实施例21
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2g(1mmol, 124 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（3-氟苯基）-3-氰基吲哚3l（78 mg, 66%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 7.24-7.41 (m, 3H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.63-7.69 (m, 2H),7.75-7.78 (m, 1H), 7.84 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 12.67 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz,DMSO-d 6) δ: 82.5, 113.2, 114.0, 114.2, 117.08, 117.13, 117.3, 119.0, 122.7,123.5, 123.6, 124.7, 128.6, 131.8, 131.9, 132.0, 136.0, 143.42, 143.44,161.6, 164.0. HRMS calcd for C15H9FN2Na: 259.0648 [M + Na], found: 259.0657。
实施例22
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2h(1mmol, 120 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（3-甲基苯基）-3-氰基吲哚3m（74 mg, 64%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 2.43 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 3H), 7.40 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.45-7.47 (m, 1H), 7.69-7.70 (m, 1H), 7.75-7.77 (m, 1H), 9.06 (s, 1H). 13C NMR (100MHz, CDCl3) δ: 21.3, 83.9, 111.6, 116.8, 119.6, 122.4, 124.0, 124.3, 127.4,128.9, 129.30, 129.35, 130.9, 134.9, 139.3, 144.9. MS: m/z 233 [MH]+。
实施例23
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2i(1mmol, 120 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（2-甲基苯基）-3-氰基吲哚3n（66 mg, 57%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz,DMSO-d 6) δ: 2.35 (s, 3H), 7.27 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.33 (t, J = 8.0 Hz, 1H),7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.59-7.67 (m, 3H), 7.94-7.63 (m, 1H), 8.01-8.02 (m,1H), 12.70 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 82.6, 113.3, 117.1, 119.0,122.7, 124.8, 126.1, 126.3, 127.0, 128.6, 130.2, 131.8, 134.5, 136.1, 143.3.MS: m/z 233 [MH]+。
实施例24
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2j(1mmol, 166 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（3,4-二甲氧基苯基）-3-氰基吲哚3o（94 mg, 68%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400MHz, DMSO-d 6) δ: 3.84 (s, 3H), 3.87 (s, 3H), 7.18-7.26 (m, 2H), 7.28-7.30 (m,1H), 7.52 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.56-7.60 (m, 3H), 12.44 (s, 1H). 13C NMR (100MHz, DMSO-d 6) δ: 56.11, 56.15, 80.8, 110.7, 112.6, 112.8, 117.9, 118.6,120.3, 122.2, 122.4, 124.1, 128.8, 135.8, 145.6, 149.4, 150.7. HRMS calcd forC17H14N2O2Na: 301.0953 [M + Na], found: 301.0971。
实施例25
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2k(1mmol, 156 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（1-萘基）-3-氰基吲哚3p（91mg, 75%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6)δ: 7.29-7.38 (m, 2H), 7.58-7.64 (m, 3H), 7.69-7.30 (m, 2H), 7.79-7.81 (m,1H), 7.86-7.89 (m, 1H), 8.08-8.10 (m, 1H), 8.16 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 12.71(s, 1H). 13C NMR (100 MHz, DMSO-d 6) δ: 85.6, 113.2, 116.8, 118.9, 122.5,124.2, 125.5, 125.9, 127.1, 127.8, 127.9, 128.1, 129.1, 129.4, 130.8, 131.2,133.8, 136.0, 145.4. MS: m/z 269 [MH]+。
实施例26
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2l(1mmol, 112 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-（1-噻吩）-3-氰基吲哚3q（50mg, 45%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 7.13-7.16 (m, 1H), 7.25-7.26 (m, 2H), 7.42-7.44 (m, 2H), 7.68-7.71 (m,1H), 7.78 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 9.56 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 83.3,111.7, 119.3, 122.5, 124.4, 127.41, 127.43, 128.4, 128.6, 129.6, 131.4,135.1, 139.3. MS: m/z 225 [MH]+。
实施例27
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2m(1mmol, 72 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-丙基-3-氰基吲哚3r（50 mg,54%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ:1.03 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 1.79-1.88 (m, 2H), 2.94 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.24-7.26 (m, 2H), 7.38 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 7.66-7.68 (m, 1H), 8.83 (s, 1H). 13CNMR (100 MHz, CDCl3) δ: 13.7, 22.5, 29.5, 85.0, 111.4, 116.5, 119.0, 122.0,123.4, 127.7, 134.6, 149.1. HRMS calcd for C12H13N2: 185.1078 [M + H], found:185.1086。
实施例28
按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2n(1mmol, 134 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5mL）。在空气下加热到80℃，搅拌24小时后，得白色固体产物2-苯乙基-3-氰基吲哚3s（75mg, 61%）（石油醚/乙酸乙酯=5/1）。该化合物的表征数据如下：1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 3.10 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 3.27 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 6.8 Hz,2H), 7.21-7.32 (m, 6H), 7.65-7.69 (m, 1H), 8.33 (s, 1H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 29.4, 35.2, 85.3, 111.4, 116.1, 119.1, 122.1, 123.5, 126.8, 127.5,128.4, 128.8, 134.5, 139.8, 147.9. MS: m/z 247 [MH]+。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (3)
1.一种3-氰基吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：将1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于60-100℃反应制得3-氰基吲哚类化合物，该合成方法中的反应方程式为：
，
其中R1为氢、氟、氯、三氟甲基、甲基或甲氧基，R2为苯乙基、1-萘基、2-噻吩基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基中的一种或多种，取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位，有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、异丙醇或二氧六环，催化剂过渡金属盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或乙酸铜，添加剂为1,10-菲咯啉、L-脯氨酸、三乙烯二胺或三甲基乙酸中的一种或多种。
2.一种3-氰基吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：将1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于80℃反应制得3-氰基吲哚类化合物，该合成方法中的反应方程式为：
，
其中R1为氢，R2为丙基，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，催化剂过渡金属盐为碘化亚铜，添加剂为三乙烯二胺和三甲基乙酸。
3.根据权利要求1或2所述的3-氰基吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述的1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物的投料物质的量之比为1:20-85:2。
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