CN108440549A - 螺环吲哚类化合物的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺环吲哚类化合物的合成方法，包括以下步骤：式(I)的多环吲哚类化合物在有机溶剂中在氯铬酸吡啶鎓盐的氧化作用下发生重排反应，得到式(II)的螺环吲哚类化合物，其中反应温度为20‑120℃，反应式如下：其中，Ar表示芳香基或取代芳香基；PG表示保护基团。本发明利用PCC氧化重排一步反应得到螺环吲哚类化合物，具有操作简单安全、原子经济性、一步构建多个化学键的优势。

Description

螺环吲哚类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种螺环吲哚类化合物的合成方法。
背景技术
螺环吲哚类化合物是一类构建具有生物活性化合物的基本框架，自然界中存在许多含有此类结构单元的物质。目前，有效合成螺环吲哚类化合物的方法主要有吲哚丙酸的氧化/内酯化反应，羟基吲哚酮的串联Michael扩环转换反应等。然而这些反应存在的主要问题有以下几方面：
吲哚丙酸的氧化/内酯化存在步骤繁琐、需要过渡金属催化、条件苛刻、产率低等问题；另一方面，羟基吲哚酮的串联Michael扩环转换反应等方法合成的螺环吲哚类化合物存在区域选择性问题。更重要的是，这些方法中涉及直接合成具有螺环吲哚骨架化合物的很少，还未出现采用氧化重排反应直接构建螺环吲哚骨架方法的报道。绿色高效无过渡金属催化的合成方法也仅有个别文献提及，而且原料合成复杂。因此，发展一种高效绿色合成螺环吲哚类化合物的方法十分必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种螺环吲哚类化合物的合成方法，该方法通过一步反应即可得到产物，成本低、操作简单、产率高。
本发明提供了一种螺环吲哚类化合物的合成方法，包括以下步骤：式(I)的多环吲哚类化合物在有机溶剂中在氯铬酸吡啶鎓盐(PCC)的氧化作用下发生重排反应，得到式(II)的螺环吲哚类化合物，其中反应温度为20-120℃，反应式如下：
其中，Ar表示芳香基或取代芳香基；PG表示保护基团。优选的，芳香基为苯基。
进一步地，取代芳香基中的取代基为烷基、芳香基、烷氧基或卤素。
进一步地，卤素为氟、氯、溴或碘。
进一步地，烷基为甲基或乙基。优选的，烷基为甲基。
进一步地，烷氧基为甲氧基或乙氧基。
进一步地，保护基团为叔丁氧羰基(Boc)。
进一步地，有机溶剂为丙酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、甲醇、乙醇、1,4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯和卤代苯中的一种或几种。
进一步地，氯铬酸吡啶鎓盐与式(I)的多环吲哚类化合物的摩尔比为1.0-5.0:1。
进一步地，反应时间为2-12h。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明的方法中，式(I)的多环吲哚类化合物在无催化剂参与的情况下在PCC的作用下直接发生重排反应，该方法具有操作简单安全、无需催化剂、原子经济性、绿色高效地得到螺环吲哚类化合物等优势。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例1中产物2a的H谱图；
图2是本发明实施例1中产物2a的C谱图；
图3是本发明实施例2中产物2b的H谱图；
图4是本发明实施例2中产物2b的C谱图；
图5是本发明实施例3中产物2c的H谱图；
图6是本发明实施例3中产物2c的C谱图；
图7是本发明实施例4中产物2d的H谱图；
图8是本发明实施例4中产物2d的C谱图；
图9是本发明实施例4中产物2d的晶体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中，螺环吲哚类化合物的合成方法的反应式如下：
将原料1a(0.2mmol)加入到反应瓶中，室温条件下加入5.0mL二氯甲烷溶解，加入PCC(0.24mmol)后升温至40℃搅拌反应5小时。然后减压除去溶剂，将粗产物柱层析后得到纯化后的螺环吲哚类化合物2a，其为无色液体，纯度>95％，产率为85％。
对所得产物2a做核磁共振表征，如图1所示的H谱和图2所示的C谱，核磁共振表征使用的氘代试剂为CDCl3。
实施例2
本实施例中，螺环吲哚类化合物的合成方法的反应式如下：
将原料1b(0.2mmol)加入到反应瓶中，室温条件下加入4.0mL三氯甲烷溶解，加入PCC(0.40mmol)后升温至20℃搅拌反应12小时。然后减压除去溶剂，将粗产物柱层析后得到纯化后的螺环吲哚类化合物2b，其为白色固体，纯度>95％，产率为87％。
对所得产物2b做核磁共振表征，如图3所示的H谱和图4所示的C谱，核磁共振表征使用的氘代试剂为CDCl3。
实施例3
本实施例中，螺环吲哚类化合物的合成方法的反应式如下：
将原料1c(0.2mmol)加入到反应瓶中，室温条件下加入4.0mL乙腈溶解，加入PCC(0.22mmol)后升温至110℃搅拌反应2小时。然后减压除去溶剂，将粗产物柱层析后得到纯化后的螺环吲哚类化合物2c，其为白色固体，纯度>95％，产率为89％。
对所得产物2c做核磁共振表征，如图5所示的H谱和图6所示的C谱，核磁共振表征使用的氘代试剂为CDCl3。
实施例4
本实施例中，螺环吲哚类化合物的合成方法的反应式如下：
将原料1d(0.2mmol)加入到反应瓶中，室温条件下加入3.0mL四氢呋喃溶解，加入PCC(1.0mmol)后升温至30℃搅拌反应2小时。然后减压除去溶剂，将粗产物柱层析后得到纯化后的螺环吲哚类化合物2d，其为白色固体，纯度>95％，产率为93％。
对所得产物2d做核磁共振表征，如图7所示的H谱和图8所示的C谱，核磁共振表征使用的氘代试剂为CDCl3。图9是产物2d的晶体结构示意图。
综上所述，本发明利用多环吲哚类化合物为原料，通过简单、绿色、高效的合成方法，用PCC氧化发生重排反应一步得到了官能团多样化的螺环吲哚类化合物。该类化合物是重要的化工和医药中间体，某些特定结构的化合物，还具有很好的生物活性，在医药化工领域具有广泛的应用。同时该方法学具有原料易制备、操作简单安全、无需催化剂、产率很高、绿色高效等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：式(I)的多环吲哚类化合物在有机溶剂中在氯铬酸吡啶鎓盐的氧化作用下发生重排反应，得到式(II)的螺环吲哚类化合物，其中反应温度为20-120℃，反应式如下：
其中，Ar表示芳香基或取代芳香基；PG表示保护基团。
2.根据权利要求1所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述取代芳香基中的取代基为烷基、芳香基、烷氧基或卤素。
3.根据权利要求2所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述卤素为氟、氯、溴或碘。
4.根据权利要求2所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述烷基为甲基或乙基。
5.根据权利要求2所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述烷氧基为甲氧基或乙氧基。
6.根据权利要求1所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述保护基团为叔丁氧羰基。
7.根据权利要求1所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、甲醇、乙醇、1,4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯和卤代苯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：所述氯铬酸吡啶鎓盐与式(I)的多环吲哚类化合物的摩尔比为1.0-5.0:1。
9.根据权利要求1所述的螺环吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：反应时间为2-12h。
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