CN108727246B - 一种取代吲哚c3烷基化衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,属于有机合成技术领域。所述取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法如下:以取代吲哚与取代N‑甲基苯胺化合物为原料,在有机染料光敏剂的作用下,LED白光灯照射下于溶剂中进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得取代吲哚C3烷基化衍生物。本发明通过采用上述技术,以一种以价廉易得的有机染料为催化剂、可见光诱导的合成吲哚C3烷基化衍生物的新方法,该方法反应条件温和、催化剂价廉易得、收率良好,代替了吲哚烷基化常用的酸催化或过渡金属催化的合成方法。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法。
背景技术
吲哚结构广泛存在于天然产物和生物活性分子中,是重要的有机合成中间体。由于吲哚结构具有良好的生理活性,其已成为新药创制的重要先导之一。部分吲哚化合物已被成功开发为临床药物,如利血平(Reserpine)、活性天然吲哚类生物碱麦角酸(Lysergicacid)、有效治疗偏头痛的曲坦类药物(Zolmitriptan)、抗癌药物Vinorelbine和抗菌分子Spiroindimicin A等。因此,基于吲哚及其衍生物的合成方法研究得到越来越多的关注。
吲哚的烷基化反应指的是在吲哚的C2、C3位引入烷基的反应。吲哚实现烷基化的方法有很多,其中主要包括酸催化(Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48(51): 9608;Synth. Commun., 2012, 42(38): 1813)、过渡金属催化(Org. Lett., 2008, 10(9):1815; Adv. Synth. Catal., 2013, 355(7): 1308)和可见光介导催化吲哚烷基化(J.Am. Chem. Soc., 2013, 135(51): 19052)等方法,其中以酸催化和过渡金属催化最为常见。但是,近年来可见光催化反应由于其反应条件温和、环境友好等优点正受到越来越多的关注(Science., 1912, 36(926): 385)。可见光催化吲哚烷基化反应也得以实现,比如,Stephenson等(Org. Lett., 2010, 12(13): 3104)以Ru(bpy)3Cl2为光催化剂,Blue LED为光照源,将吲哚与丙二酸酯反应实现了吲哚C2位的烷基化反应;Wu课题组以Eosin Y和G-RuO2的纳米复合物为光敏剂,在可见光诱导下实现了吲哚C3位的烷基化。在上述光诱导的吲哚烷基化反应中,虽然反应条件温和,但仍然需要过渡金属催化剂(光敏剂),存在催化剂制备复杂、价格昂贵的缺点。
本发明提供了一种采用价廉易得的有机染料为催化剂、可见光诱导合成吲哚C3烷基化衍生物的新方法,跟文献相比催化剂廉价易得、反应条件温和,且摆脱了吲哚烷基化常用的酸催化或过渡金属催化的合成方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的是提供一种采用价格低廉的有机染料为催化剂、在可见光诱导下的取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于包括如下步骤:如式(II)所示的取代吲哚与如式(III)所示的取代N-甲基苯胺化合物在有机染料光敏剂的作用下,LED白光灯照射下于溶剂中进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得如式(I)所示的取代吲哚C3烷基化衍生物;
式(I)、(II)中的取代基R1相同,吲哚环上的H被取代基R1单取代、多取代或不被取代,n为0~6的整数,n表示吲哚环上取代基R1的个数,n=0时,表示吲哚环上的H不被取代,即表示吲哚环上没有取代基,n=1时,表示吲哚环上的H被取代基R1单取代,n=2~6时,表示吲哚环上的H被取代基R1多取代,不同取代位置上的取代基R1相同或不同,所述取代基R1为氢、C1~C5的烷基、C1~C3的烷氧基、芳基或卤素,吲哚环的C3位不被取代;
式(III)中的取代基R2与式(I)中取代基R2相同,苯环上的H被取代基R2单取代、多取代或不被取代,m为0~4的整数,m表示苯环上取代基R2的个数,m=0时,表示苯环上的H不被取代,m=1时,表示苯环上的H被取代基R2单取代,m=2~4时,表示苯环上的H被取代基R2多取代,不同取代位置上的取代基R2相同或不同,取代基R2为氢、C1~C3的烷基、卤素,氨基的对位不被取代;
式(III)中的取代基R3与式(I)中的R3相同,取代基R3为氢、甲基和乙基。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于取代基R1为0~2个,即n=0~2;取代基R2为0~1个,m=0~1。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于取代基R1为氢、C1~C3的烷基、甲氧基、卤素,优选为氢、甲基、甲氧基、Cl、Br;取代基R2为氢、甲基、乙基、Cl、Br或I,优选为氢、甲基和Br;取代基R3优选为甲基。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于(R1)n为氢、N-甲基、2-甲基、5-甲基、N, 2-二甲基、N, 5-二甲基、5-甲氧基、5-氯、5-溴、N-甲基-5-溴、N-甲基-5-氯、N-甲基-5-甲氧基;(R2)m为氢、3-甲基、3-溴。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于如式(II)所示的取代吲哚、如式(III)所示的取代N-甲基苯胺化合物的投料物质的量之比为1 : 1.0~10.0;优选为1 : 4.0~6.0。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于有机染料光敏剂为Eosin B、Eosin Y、Eosin Y-2Na、Rhodamine B、Rose Bengal;优选为Eosin B、Eosin Y-2Na,有机染料的用量为取代吲哚(II)的1.0~10.0 mol%,优选为1.5~5.0 mol%。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于采用LED白光灯作为光源,所述LED白光灯功率为5~30.0 W,优选为15~20 W;反应时间为18~48小时。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于溶剂为乙腈、乙腈水溶液、四氢呋喃、氯仿;优选为乙腈、乙腈水溶液;所述乙腈水溶液中,水与乙腈的体积比为1 : 3~20,优选为1 : 4~6。
所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于反应液分离纯化的方法为:反应结束后,浓缩脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离得到如式(I)所示的取代吲哚C3烷基化衍生物,柱层析溶剂为体积比为 10~20 : 1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
本发明提供了一种以价廉易得的有机染料为催化剂、可见光诱导的合成吲哚C3烷基化衍生物的新方法,该方法反应条件温和、催化剂价廉易得、收率良好,且摆脱了吲哚烷基化常用的酸催化或过渡金属催化的合成方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1 衍生物Ia(R1=R2=H, R3=甲基)的合成
称取吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(5 eq.)和1.5 mol%的Eosin B于25 mLSchlenk反应管中,再加入4 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到白色固体,即衍生物Ia。熔点139-141 °C,收率71%。
该化合物的1H NMR、1C NMR分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.94 (brs, 1H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H),7.35-7.37 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.17-7.20 (m, 3H), 7.09 (t, J = 7.5 Hz, 1H),6.91 (s, 1H), 6.71 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 4.04 (s, 2H), 2.92 (s, 6H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz) δ 149.1, 136.5, 129.5, 129.3, 127.6, 122.1, 121.9, 119.3,119.2, 116.8, 113.1, 110.9, 41.0, 30.5.
实施例2 衍生物Ib(R1=N-甲基, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N-甲基吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(5.5 eq.)和2.0 mol%的Eosin Y-2Na于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于20 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯 = 20 : 1, V/V) 得到白色固体,即衍生物Ib。熔点151-154 °C,收率70%。
该化合物的1H NMR、1C NMR分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.62 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.34 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.28 (m, 1H), 7.26-7.21 (m, 2H), 7.14 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 6.80-6.74(m, 2H), 4.08 (s, 2H), 3.76 (s, 3H), 2.97 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ149.1, 137.2, 129.6, 129.3, 127.9, 126.9, 121.4, 119.3, 118.6, 115.2, 113.0,109.0, 40.9, 32.5, 30.4.
实施例3 衍生物Ic(R1=N, 2-二甲基, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N,2-二甲基吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(6.0 eq.)和2.2 mol%的EosinY于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,30 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到白色固体,即衍生物Ic。熔点126-128 °C,收率67%。
该化合物的1H NMR、1C NMR分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.45 (dd, J = 8.0, 7.5 Hz, 2H), 7.27-7.20(m, 2H), 7.11 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 6.98 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 6.67 (d, J = 8.5Hz, 1H), 4.17 (s, 2H), 3.66 (s, 3H), 2.89 (s, 3H), 2.39 (s, 6H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz) δ 136.6, 132.7, 128.7, 128.1, 120.4, 120.2, 118.5, 118.4,110.4, 108.3, 41.0, 29.5, 19.9, 10.5.
实施例4 衍生物Id(R1=N-甲基-5-溴, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N-甲基-5-溴吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(4.5 eq.)和1.5 mol%的RoseBengal于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL四氢呋喃,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 15 : 1, V/V) 得到黄色油状液体,即衍生物Id。收率63%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.74 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.33 (dd, J = 8.5,2.0 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 8.5, 2 H), 7.17 (d, J = 9.0 Hz, 1 H), 6.77 (s, 2H), 6.76 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 4.01 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 2.98 (s, 6H); 13CNMR (CDCl3, 125 MHz) δ 149.1, 135.8, 129.5, 129.2, 129.0, 128.1, 124.2,121.7, 114.9, 113.0, 112.1, 110.6, 40.9, 32.7, 30.2; HRMS(ESI) calcd C18H20N2Br[M+H]+ 343.0793, found 343.0804.
实施例5 衍生物Ie(R1=N-甲基-5-氯, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N-甲基-5-氯吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(5.5 eq.)和3.5 mol%的Rhodamine B于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL三氯甲烷,通空气状态下,置于20 WLED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,36 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到黄色油状液体,即衍生物Ie。收率51%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.56 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 7.25-7.2 (m, 3H),6.18 (s, 1H), 6.79 (s, 1H), 6.75 (d, J = 9.0 Hz, 2 H), 4.00 (s, 2H), 3.72 (s,3H), 2.96 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 149.2, 135.6, 129.2, 129.1,128.9, 128.3, 124.5, 121.7, 118.7, 115.0, 113.1, 110.1, 40.9, 32.7, 30.3;HRMS(ESI) calcd C18H20N2Cl [M+H]+ 299.1291, found 299.1310.
实施例6 衍生物If(R1=N, 5-二甲基, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N, 5-二甲基吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(5.5 eq.)和2.0 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入6 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 WLED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到酒红色油状液体,即衍生物If。收率68%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.36 (s, 1H), 7.17-7.19 (d, J = 8.5 Hz, 3H),7.05 (dd, J = 8.0, 1.5 Hz, 1H), 6.74-6.72 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 6.70 (s, 1H),4.01 (s, 2H), 3.71 (s, 3H), 2.93 (s, 6H), 2.46 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 149.1, 135.6, 129.8, 129.2, 128.1, 127.8, 127.1, 123.1, 118.9, 114.6,113.1, 108.7, 41.0, 32.6, 30.4, 21.5; HRMS(ESI) calcd C19H23N2 [M+H]+ 279.1862,found 279.1856.
实施例7 衍生物Ig(R1=5-甲氧基, R2=H, R3=甲基)的合成
称取5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(4.0 eq.)和2.0 mol%的Eosin Y于25 mL Schlenk反应管中,再加入4 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于20 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,28 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到白色固体,即衍生物Ig。熔点173-175 °C,收率73%。
该化合物的1H NMR、1C NMR分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.86 (brs, 1H), 7.25 (d, J = 9.0 Hz, 1H),7.19 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.01 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.85-6.88 (dd, J = 9.0,2.0 Hz, 2H), 6.73 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 4.02 (s, 2H), 3.84 (s, 3H), 2.93 (s,6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 153.8, 149.1, 131.6, 129.4, 129.3, 127.9,123.0, 116.5, 113.1, 112.0, 111.7, 101.1, 55.9, 41.0, 30.5.
实施例8 衍生物Ih(R1=N-甲基-5-甲氧基, R2=H, R3=甲基)的合成
称取N-甲基-5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、N,N-二甲基苯胺(5.0 eq.)和1.5 mol%的Eosin Y-2Na于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到酒红色油状液体,即衍生物Ih。收率79%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.17-7.20 (m, 3H), 7.02 (d, J = 2.0 Hz, 1H),6.88-6.90 (dd, J = 9.0, 2.5Hz, 1H), 6.72-6.74 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 6.71 (s,1H), 4.00 (s, 2H), 3.85 (s, 3H), 3.71 (s, 3H), 2.93 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3,125 MHz) δ 153.6, 149.1, 132.6, 129.6, 129.3, 128.2, 127.6, 114.7, 113.1,111.6, 109.8, 101.2, 56.0, 41.0, 32.7, 30.5; HRMS(ESI) calcd C19H23N2O [M+H]+295.1802, found 295.1805.
实施例9 衍生物Ii(R1=H, R2=3-溴, R3=甲基)的合成
称取吲哚(0.5 mmol)、3-溴-N,N-二甲基苯胺(6.0 eq)和4.5 mol%的Rose Bengal于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,48 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 20 : 1, V/V) 得到黄色油状液体,即衍生物Ii。收率49%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.96 (brs, 1H), 7.60 (d, J = 8.0 Hz, 1H),7.37 (dd, J = 8.0, 3.5 Hz, 1H), 7.26-7.18 (m, 1H), 7.12 (t, J = 8.0 Hz, 1H),7.06 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 6.92 (s, 1H), 6.59 (dd, J= 8.5, 2.5 Hz, 1H), 4.14 (s, 2H), 2.92 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ150.0, 136.4, 130.7, 127.9, 127.5, 125.3, 122.6, 122.2, 122.0, 119.2, 116.3,115.2, 112.0, 111.1, 40.6, 30.7; HRMS(ESI) calcd C17H18N2Br [M+H]+ 329.0637,found 329.0648.
实施例10 衍生物Ij(R1=H, R2=3-甲基, R3=甲基)的合成
称取吲哚(0.5 mmol)、N,N,3-三甲基苯胺(5.0 eq)和2.5 mol%的Rose Bengal于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于20 W LED白光灯下反应,室温下搅拌,用TLC跟踪监测,30 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 20 : 1, V/V) 得到白色固体,即衍生物Ij。熔点154-155 °C,收率60%。
该化合物的1H NMR、1C NMR分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.92 (brs, 1H), 7.64 (d, J = 8.0 Hz, 1H),7.36 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.23 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 7.16-7.12 ((t, J = 7.0Hz, 1H), 7.10 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.73 (s, 1H), 6.68 (s, 1H), 6.61 (dd, J =8.0, 2.5 Hz, 1H), 4.04 (s, 2H), 2.96 (s, 6H), 2.35 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3,125 MHz) δ 149.4, 137.0, 136.5, 130.2, 127.8, 127.6, 122.4, 121.9, 119.2,119.1, 116.1, 115.1, 111.1, 110.8, 41.0, 28.3, 20.1.
实施例11 衍生物Ik(R1=2-甲基, R2=3-甲基, R3=甲基)的合成
称取2-甲基吲哚(0.5 mmol)、N,N,3-三甲基苯胺(6.0 eq)和5.0 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入4 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,40 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到黄褐色油状液体,即衍生物Ik。收率58%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.80 (brs, 1H), 7.37 (d, J = 8.0 Hz, 1H),7.30 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.12 (m, 1H), 7.03 (m, 1H), 6.87 (d, J = 8.5 Hz,1H), 6.65 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.50 (dd, J = 8.0, 2.5 Hz, 1H), 3.96 (s, 2H),2.92 (s, 6H), 2.40 (s, 3H), 2.33 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 149.1,136.8, 135.3, 131.7, 129.3, 129.2, 127.9, 120.8, 119.1, 118.7, 115.0, 110.7,110.1, 110.0, 41.1, 26.9, 20.3, 11.9; HRMS(ESI) calcd C19H23N2 [M+H]+ 279.1839,found 279.1856.
实施例12 衍生物Il(R1=N-甲基, R2=3-溴, R3=甲基)的合成
称取N-甲基吲哚(0.5 mmol)、3-溴-N,N,-二甲基苯胺(5.5 eq)和1.5 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于20 WLED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,48 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到黄色油状液体,即衍生物Il。收率46%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.84 (s, 1H), 7.37 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.30(d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.12 (dt, J = 7.0, 1.0 Hz, 1H), 7.03 (m, 1H), 6.96 (d, J= 2.5 Hz, 1H), 6.80 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 6.50 (dd, J = 9.0, 3.0 Hz, 1H), 4.06(s, 2H), 2.89 (s, 6H), 2.37 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 149.9, 135.4,132.0, 130.1, 129.1, 127.8, 125.2, 121.0, 119.3, 118.6, 116.3, 111.9, 110.1,109.9, 40.6, 29.3, 11.9; HRMS(ESI) calcd C18H20N2Br [M+H]+ 343.0790, found343.0804.
实施例13 衍生物Im(R1=5-溴, R2=3-溴, R3=甲基)的合成
称取5-溴吲哚(0.5 mmol)、3-溴-N,N,-二甲基苯胺(6.0 eq)和2.5 mol%的EosinB于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,36 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯 = 20 : 1, V/V) 得到黄褐色油状,即衍生物Im。收率42%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.04 (brs, 1H), 7.72 (d, J = 1.5 Hz, 1H),7.26-7.28 (dd, J = 8.5, 1.5 Hz, 1H), 7.23 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.02 (d, J =8.5 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 6.92 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.59 (dd, J= 8.5, 3.0 Hz, 1H), 4.07 (s, 2H), 2.93 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ150.1, 135.0, 130.6, 129.3, 127.3, 125.2, 124.8, 123.8, 121.8, 116.4, 115.0,112.7, 112.5, 112.0, 40.5, 30.6; HRMS(ESI) calcd C17H17N2Br2 [M+H]+ 406.9755,found 406.9753.
实施例14 衍生物In(R1=5-甲氧基, R2=3-溴, R3=甲基)的合成
称取5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、3-溴-N,N,-二甲基苯胺(5.0 eq)和1.5 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL四氢呋喃,通空气状态下,置于20 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,45 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 20 : 1, V/V) 得到黄褐色油状,即衍生物In。收率39%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.88 (brs, 1H), 7.26 (d, J = 8.5 Hz, 1H),7.05 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.03 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.96 (d, J = 3.0 Hz, 1H),6.90 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 6.86 (dd, J = 3.0, 2.0 Hz, 1H), 6.59 (dd, J = 8.5,3.0 Hz, 1H), 4.10 (s, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.92 (s, 6H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 154.0, 150.0, 131.6, 130.7, 127.9, 127.8, 125.2, 123.4, 116.3, 115.0,112.2, 112.1, 111.7, 101.2, 55.9, 40.6, 30.8; HRMS(ESI) calcd C18H20N2OBr [M+H]+359.0762, found 359.0754.
实施例15 衍生物Io(R1=5-甲氧基, R2=3-甲基, R3=甲基)的合成
称取5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、N,N,3-三甲基苯胺(5.0 eq)和1.5 mol%的RoseBengal于25 mL Schlenk反应管中,再加入4 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 WLED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,30 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到淡黄色油状液体,即衍生物Io。收率65%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.85 (brs, 1H), 7.25 (d, J = 8.5 Hz, 1H),7.09 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.05 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.88 (dd, J = 9.0, 2.5Hz, 1H), 6.71 (s, 1H), 6.66 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.59 (dd, J = 3.0, 2.5 Hz,1H), 3.98 (s, 2H), 3.87 (s, 3H), 2.94 (s, 6H), 2.33 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3,125 MHz) δ 153.8, 149.4, 137.0, 131.6, 130.1, 128.0, 127.6, 123.1, 115.8,115.1, 112.0, 111.7, 110.7, 101.0, 55.9, 41.0, 28.4, 20.0; HRMS(ESI) calcdC19H23N2O [M+H]+ 295.1798, found 295.1805.
实施例16 衍生物Ip(R1=N-甲基-5-甲氧基, R2=3-甲基, R3=甲基)的合成
称取N-甲基-5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、N,N,3-三甲基苯胺(5.5 eq)和1.5 mol%的Eosin Y-2Na于25 mL Schlenk反应管中,再加入4 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,30 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到紫色油状液体,即衍生物Ip。收率66%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.19 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.04 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 6.90 (dd, J = 8.5, 2.5 Hz, 1H), 6.65 (d, J= 3.0 Hz, 1H), 6.59 (dd, J = 3.0, 2.5 Hz, 1H), 6.54 (s, 1H), 3.96 (s, 2H),3.87 (s, 3H), 3.68 (s, 3H), 2.94 (s, 6H), 2.32 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125MHz) δ 153.6, 149.4, 136.9, 132.6, 130.1, 128.2, 127.8, 127.7, 115.0, 114.0,111.6, 110.7, 109.8, 101.1, 56.0, 41.0, 32.7, 28.3, 20.0; HRMS(ESI) calcdC20H25N2O [M+H]+ 309.1960, found 309.1961.
实施例17 衍生物Iq(R1=H, R2=2-甲基, R3=H)的合成
称取吲哚(0.5 mmol)、N, 2-二甲基苯胺(5.0 eq)和1.5 mol%的Eosin B于25 mLSchlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于20 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,28 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 15 : 1, V/V) 得到黄褐色油状,即衍生物Iq。收率61%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.91 (brs, 1H), 7.62 (d, J = 7.5 Hz, 1H),7.36 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.22 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 7.13 (t, J = 7.5 Hz, 2H),7.05 (s,1H), 6.90 (s, 1H), 6.61 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 4.06 (s, 2H), 2.92 (s,3H), 2.15 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 145.2, 136.4, 130.4, 129.7,127.5, 127.1, 122.2, 122.1, 121.8, 119.2, 119.2, 116.8, 110.9, 109.5, 31.1,30.6, 17.5; HRMS(ESI) calcd C17H19N2 [M+H]+ 251.1543, found 251.1537.
实施例18 衍生物Ir(R1=5-甲基, R2=2-甲基, R3=H)的合成
称取5-甲基吲哚(0.5 mmol)、N, 2-二甲基苯胺(5.0 eq)和1.5 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈和1 mL水,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,24 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到黄色油状液体,即衍生物Ir。收率65%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.85 (brs, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.25 (d, J =8.0 Hz, 1H), 7.09 (d, J = 8.0 Hz,1H), 7.02 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.87 (s, 1H),6.63 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.00 (s, 2H), 2.90 (s, 3H), 2.45 (s, 3H), 2.14 (s,3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 153.8, 145.1, 145.1, 131.6, 130.5, 127.9,127.2, 123.0, 122.3, 116.6, 112.0, 111.7, 109.7, 101.1, 55.9, 31.2, 30.6,17.5; HRMS(ESI) calcd C18H21N2 [M+H]+ 265.1699, found 265.1687.
实施例19 衍生物Is(R1=5-甲氧基, R2=2-甲基, R3=H)的合成
称取5-甲氧基吲哚(0.5 mmol)、N, 2-二甲基苯胺(5.5 eq)和1.5 mol%的Eosin B于25 mL Schlenk反应管中,再加入5 mL乙腈,通空气状态下,置于15 W LED白光灯下反应,室温下搅拌反应,用TLC跟踪监测,30 h后反应结束,脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离 (石油醚/乙酸乙酯 = 10 : 1, V/V) 得到淡黄色固体,即衍生物Is。熔点96-98 °C,收率65%。
该化合物的1H NMR、1C NMR和ESI-HRMS分析数据如下所述,
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 7.84 (brs, 1H), 7.25 (d, J = 9.0 Hz, 1H),7.10 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.05-6.99 (m, 2H), 6.93-6.77 (m, 2H), 6.57 (d, J =8.0 Hz, 1H), 3.99 (s, 2H), 3.84 (s, 3H), 2.89 (s, 3H), 2.12 (s, 3H); 13C NMR(CDCl3, 125 MHz) δ 153.8, 131.6, 130.5, 127.9, 127.2, 123.0, 122.2, 116.6,112.0, 111.6, 109.5, 101.1, 55.9, 31.1, 30.6, 17.5; HRMS(ESI) calcd C18H21N2O[M+H]+ 281.1648, found 281.1643。
Claims (14)
1.一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于包括如下步骤:如式(II)所示的取代吲哚与如式(III)所示的取代N-甲基苯胺化合物在有机染料光敏剂的作用下,LED白光灯照射下于溶剂中进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得如式(I)所示的取代吲哚C3烷基化衍生物;
式(I)、(II)中的取代基R1相同,吲哚环上的H被取代基R1单取代、多取代或不被取代,n为0~6的整数,n表示吲哚环上取代基R1的个数,n=0时,表示吲哚环上的H不被取代,即表示吲哚环上没有取代基,n=1时,表示吲哚环上的H被取代基R1单取代,n=2~6时,表示吲哚环上的H被取代基R1多取代,不同取代位置上的取代基R1相同或不同,所述取代基R1为氢、C1~C5的烷基、C1~C3的烷氧基、芳基或卤素,吲哚环的C3位不被取代;
式(III)中的取代基R2与式(I)中取代基R2相同,苯环上的H被取代基R2单取代、多取代或不被取代,m为0~4的整数,m表示苯环上取代基R2的个数,m=0时,表示苯环上的H不被取代,m=1时,表示苯环上的H被取代基R2单取代,m=2~4时,表示苯环上的H被取代基R2多取代,不同取代位置上的取代基R2相同或不同,取代基R2为氢、C1~C3的烷基、卤素,氨基的对位不被取代;
式(III)中的取代基R3与式(I)中的R3相同,取代基R3为氢、甲基和乙基。
2.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于取代基R1为0~2个,即n=0~2;取代基R2为0~1个,m=0~1。
3.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于取代基R1为氢、C1~C3的烷基、甲氧基、卤素;取代基R2为氢、甲基、乙基、Cl、Br或I;取代基R3为甲基。
4.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于(R1)n为氢、N-甲基、2-甲基、5-甲基、N, 2-二甲基、N, 5-二甲基、5-甲氧基、5-氯、5-溴、N-甲基-5-溴、N-甲基-5-氯、N-甲基-5-甲氧基;(R2)m为氢、3-甲基、3-溴。
5.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于如式(II)所示的取代吲哚、如式(III)所示的取代N-甲基苯胺化合物的投料物质的量之比为1 :1.0~10.0。
6.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于有机染料光敏剂为Eosin B、Eosin Y、Eosin Y-2Na、Rhodamine B、Rose Bengal;有机染料的用量为取代吲哚(II)的1.0~10.0 mol%。
7. 根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于采用LED白光灯作为光源,所述LED白光灯功率为5~30.0 W;反应时间为18~48小时。
8.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于溶剂为乙腈、乙腈水溶液、四氢呋喃、氯仿;所述乙腈水溶液中,水与乙腈的体积比为1 : 3~20。
9.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于反应液分离纯化的方法为:反应结束后,浓缩脱去溶剂,浓缩液经柱层析分离得到如式(I)所示的取代吲哚C3烷基化衍生物,柱层析溶剂为体积比为 10~20 : 1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂。
10.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于取代基R1为氢、甲基、甲氧基、Cl、Br;取代基R2为氢、甲基和Br。
11.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于如式(II)所示的取代吲哚、如式(III)所示的取代N-甲基苯胺化合物的投料物质的量之比为1 :4.0~6.0。
12.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于有机染料光敏剂为Eosin B、Eosin Y-2Na,有机染料的用量为取代吲哚(II)的1.5~5.0 mol%。
13. 根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于采用LED白光灯作为光源,所述LED白光灯功率为15~20 W。
14.根据权利要求1所述的一种取代吲哚C3烷基化衍生物的制备方法,其特征在于溶剂为乙腈、乙腈水溶液;所述乙腈水溶液中,水与乙腈的体积比为1 : 4~6。
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