CN112194662A - 苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物的合成方法 - Google Patents

苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮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：将2‑芳基吲哚类化合物1和N‑取代马来酰亚胺类化合物溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80‑120℃反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮类化合物。本发明通过2‑芳基吲哚类化合物和N‑取代马来酰亚胺类化合物之间的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮类化合物，具有操作简便、条件温和、底物适用范围广等优点，适合于工业化生产。

Description

苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合 成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法。
背景技术
苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮是一类重要的含氮稠杂环化合物，具有抗癌、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗血管增生等生物活性。例如，1，11-二氯-12-((2R，3R，4S，5S，6R)-3，4，5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-2-基)-12，13-二氢-5H-吲哚并[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-5，7(6H)-二酮是一种抗生素药物，5，6，7-三甲氧基苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮是一种血管生成抑制剂，6-(2-(二甲基氨基)乙基)-3-羟基萘[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-5，7(6H，14H)-二酮能够抑制癌细胞的生长，7-甲基-1H-苯并[h]吲哚并[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-6，8(7H，15H)-二酮可以作为一种抗增殖剂。鉴于该类化合物的重要性，人们研究并开发出多种合成苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的方法，但是这些被开发出的方法存在反应步骤多、反应条件苛刻、原料昂贵、操作繁琐等缺点，使得这些反应在实际生产中的应用受到一定的限制。因此，研究并开发从价廉易得的原料出发、经由简便的操作步骤、在温和的反应条件下合成苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的新方法，不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法，该方法通过2-芳基吲哚类化合物和N-取代马来酰亚胺类化合物之间的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物，具有操作简便、条件温和、底物适用范围广等优点，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，苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基吲哚类化合物1和N-取代马来酰亚胺类化合物2溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80-120℃反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure BDA0002746295560000021
其中R1为氢、氟、氯、溴、甲基或甲氧基，R2为2-萘基、1-萘基、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、甲氧基或三氟甲基，取代基为苯环上的一元取代或多元取代，R3为C1-6烷基、C5-6环烷基、苄基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，溶剂为甲苯、乙腈、四氢呋喃、1，4-二氧六环或1，2-二氯乙烷，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，氧化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或醋酸银。
进一步优选，所述2-芳基吲哚类化合物1、N-取代马来酰亚胺类化合物2、催化剂和氧化剂的投料物质的量之比为1-1.5∶0.5-2∶0.05∶1-3。
本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)本发明的合成过程为一锅反应，简单、高效，避免了资源浪费和环境污染；(2)本发明的原料价廉易得或者易于制备；(3)本发明的反应条件温和，操作简便；(4)本发明反应的原子经济性高；(5)本发明底物的适用范围广。因此，本发明为苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成提供了一种简单高效、经济实用的新方法。
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
Figure BDA0002746295560000022
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、甲苯(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸铜(182mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(23mg，15％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)：δ3.04(s，3H)，7.34(t，J＝7.2Hz，1H)，7.54(t，J＝7.2Hz，1H)，7.68(d，J＝7.8Hz，1H)，7.70-7.75(m，2H)，8.55(d，J＝7.8Hz，1H)，8.80(d，J＝7.8Hz，1H)，8.84(d，J＝7.8Hz，1H)，12.79(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：23.9，112.2，118.0，121.1，121.6，122.8，123.2，124.4，125.1，125.2，126.3，127.0，128.0，128.1，128.6，140.3，140.7，169.5，170.4.HRMS calcd for C19H13N2O2 +：301.0972[M+H]+，found：301.0973。
实施例2
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、甲苯(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和一水合醋酸铜(200mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(27mg，18％)。
实施例3
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、甲苯(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(45mg，30％)。
实施例4
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、乙腈(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(50mg，33％)。
实施例5
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、1，4-二氧六环(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(20mg，13％)。
实施例6
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、四氢呋喃(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(24mg，16％)。
实施例7
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(83mg，0.75mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(68mg，45％)。
实施例8
向15mL的耐压管中依次加入1a(97mg，0.5mmol)、2a(111mg，1mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(57mg，38％)。
实施例9
向15mL的耐压管中依次加入1a(193mg，1mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(120mg，80％)。
实施例10
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(117mg，78％)。
实施例11
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于80℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(95mg，63％)。
实施例12
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(167mg，1mmol)，然后将耐压管密封并置于120℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(119mg，79％)。
实施例13
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(251mg，1.5mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(115mg，77％)。
实施例14
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3a(117mg，78％)。
实施例15
Figure BDA0002746295560000051
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2b(63mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3b(119mg，76％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：1.26(t，J＝7.2Hz，3H)，3.67(q，J＝7.2Hz，2H)，7.36(t，J＝7.2Hz，1H)，7.55(t，J＝7.6Hz，1H)，7.71(d，J＝8.0Hz，1H)，7.74-7.80(m，2H)，8.59-8.61(m，1H)，8.86(d，J＝8.0Hz，1H)，8.90-8.92(m，1H)，12.85(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：14.5，32.6，112.3，112.3，117.9，121.2，121.6，122.9，123.2，124.4，125.2，126.3，127.0，128.0，128.1，128.6，140.4，140.8，169.3，170.2.HRMS calcd for C20H15N2O2 +：315.1128[M+H]+，found：315.1136。
实施例16
Figure BDA0002746295560000061
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2c(77mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3c(124mg，74％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：1.75(s，9H)，7.38(t，J＝7.6Hz，1H)，7.56(t，J＝8.0Hz，1H)，7.74(d，J＝8.0Hz，1H)，7.78-7.85(m，2H)，8.68(d，J＝8.0Hz，1H)，8.94(d，J＝8.0Hz，1H)，9.03(d，J＝7.6Hz，1H)，12.91(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：29.5，57.3，111.8，112.3，117.8，121.2，121.7，123.2，123.3，124.7，125.4，126.2，126.9，128.2，128.7，140.4，140.9，170.8，171.9.HRMS calcdfor C22H19N2O2 +：343.1441[M+H]+，found：343.1442。
实施例17
Figure BDA0002746295560000062
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2d(90mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3d(134mg，73％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ：1.23-1.28(m，1H)，1.36-1.43(m，2H)，1.70-1.72(m，1H)，1.82-1.89(m，4H)，2.19-2.26(m，2H)，4.08-4.14(m，1H)，7.38(t，J＝7.2Hz，1H)，7.56(t，J＝7.2Hz，1H)，7.73(d，J＝7.8Hz，1H)，7.79-7.83(m，2H)，8.65-8.68(m，1H)，8.92(d，J＝7.8Hz，1H)，8.98-9.00(m，1H)，12.91(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：25.5，26.2，30.3，50.4，112.3，112.3，117.7，121.2，121.7，123.0，123.3，124.5，125.2，126.4，127.0，128.0，128.2，128.7，140.4，140.9，169.6，170.5.HRMS calcd for C24H21N2O2 +：369.1598[M+H]+，found：369.1582。
实施例18
Figure BDA0002746295560000071
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2e(94mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3e(150mg，80％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ：4.80(s，2H)，7.28(t，J＝8.4Hz，1H)，7.33-7.37(m，3H)，7.40(d，J＝7.8Hz，2H)，7.54(t，J＝7.2Hz，1H)，7.69(d，J＝7.8Hz，1H)，7.73-7.75(m，2H)，8.57(d，J＝7.2Hz，1H)，8.82(d，J＝8.4Hz，1H)，8.88(d，J＝7.8Hz，1H)，12.83(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：41.1，112.27，112.32，117.7，121.2，121.6，122.9，123.2，124.4，125.2，126.3，127.1，127.8，127.9，128.2，128.7，129.1，137.7，140.4，140.9，169.2，170.0.HRMS calcd for C25H17N2O2 +：377.1285[M+H]+，found：377.1290。
实施例19
Figure BDA0002746295560000072
向15mL的耐压管中依次加入1a(145mg，0.75mmol)、2f(87mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3f(139mg，77％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：7.36(t，J＝7.6Hz，1H)，7.44-7.51(m，1H)，7.54-7.61(m，5H)，7.72(d，J＝8.4Hz，1H)，7.78-7.84(m，2H)，8.66(d，J＝8.4Hz，1H)，8.88(d，J＝8.0Hz，1H)，8.98(d，J＝7.6Hz，1H)，12.94(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：112.35，112.38，117.7，121.3，121.7，123.1，123.3，124.5，125.4，126.5，127.1，128.0，128.0，128.2，128.4，128.8，129.3，132.7，140.4，141.1，168.6，169.4.HRMS calcd for C24H15N2O2 +：363.1128[M+H]+，found：363.1132。
实施例20
Figure BDA0002746295560000081
向15mL的耐压管中依次加入1b(155mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3g(112mg，71％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ：2.50(s，3H)，3.09(s，3H)，7.66(s，2H)，7.80-7.82(m，2H)，8.58-8.60(m，1H)，8.90-8.91(m，1H)，8.94(s，1H)，13.02(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：21.9，23.9，111.8，112.0，117.7，121.8，122.7，123.1，124.0，125.1，126.2，127.9，128.0，128.3，128.4，129.8，138.6，140.9，169.4，170.4.HRMS calcd for C20H15N2O2 +：315.1128[M+H]+，found：315.1137。
实施例21
Figure BDA0002746295560000082
向15mL的耐压管中依次加入1c(171mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3h(120mg，72％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ：3.06(s，3H)，7.52(dd，J1＝9.0Hz，J2＝1.8Hz，1H)，7.67(d，J＝8.4Hz，1H)，7.77-7.79(m，2H)，8.54(d，J＝7.2Hz，1H)，8.73(s，1H)，8.86(d，J＝8.4Hz，1H)，12.95(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：24.0，111.2，113.8，118.6，122.7，122.9，123.2，123.3，125.2，125.3，126.5，126.8，128.0，128.4，129.0，138.7，141.3，169.4，170.3.HRMS calcd forC19H11ClN2NaO2 +：357.0401[M+Na]+，found：357.0404。
实施例22
Figure BDA0002746295560000091
向15mL的耐压管中依次加入1d(204mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3i(142mg，75％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：2.97(s，3H)，7.53-7.59(m，2H)，7.67-7.73(m，2H)，8.42(d，J＝6.8Hz，1H)，8.73(s，2H)，12.80(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：24.0，111.2，113.2，114.3，118.7，122.9，123.29，123.31，125.3，126.3，126.5，128.0，128.4，129.0，129.3，139.0，141.2，169.5，170.3.HRMS calcd for C19H12BrN2O2 +：379.0077[M+H]+，found：379.0083。
实施例23
Figure BDA0002746295560000092
向15mL的耐压管中依次加入1e(167mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3j(124mg，75％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：3.01(s，3H)，3.90(s，3H)，7.30-7.37(m，2H)，7.51(td，J1＝8.0Hz，J2＝1.2Hz，1H)，7.64(d，J＝8.0Hz，1H)，8.15(d，J＝2.8Hz，1H)，8.43(d，J＝9.2Hz，1H)，8.77(d，J＝8.0Hz，1H)，12.62(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：23.8，55.7，103.9，111.4，112.0，116.6，117.7，119.8，121.0，121.7，124.2，124.8，126.7，128.1，128.2，140.4，141.3，159.5，169.5，170.5.HRMScalcd for C20H15N2O3 +：331.1077[M+H]+，found：331.1068。
实施例24
Figure BDA0002746295560000093
向15mL的耐压管中依次加入1f(196mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3k(120mg，65％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，CF3CO2D)δ：2.43(s，3H)，6.93-6.98(m，2H)，7.05(t，J＝6.8Hz，1H)，7.15(d，J＝8.4Hz，1H)，7.32(t，J＝6.8Hz，1H)，7.74(d，J＝7.2Hz，1H)，8.17(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：23.9，112.3，113.5，118.1，121.1，121.5，122.3(q，3JC-F＝4.8Hz)，123.0(q，3JC-F＝2.7Hz)，123.7，124.5，124.58，124.64，124.7(q，1JC-F＝271.35Hz)，127.6，128.1(q，2JC-F＝32.1Hz)，128.8，139.8，140.5，168.7，169.8.19F NMR(565MHz，DMSO-d6)δ：-61.0.HRMS calcd for C20H12F3N2O2 +：369.0845[M+H]+，found：369.0836。
实施例25
Figure BDA0002746295560000101
向15mL的耐压管中依次加入1g(155mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3l(121mg，77％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：2.51(s，3H)，3.02(s，3H)，7.34(t，J＝7.2Hz，1H)，7.52(t，J＝8.4Hz，2H)，7.66(d，J＝8.0Hz，1H)，8.28(s，1H)，8.68(d，J＝8.4Hz，1H)，8.79(d，J＝8.0Hz，1H)，12.66(s，1H).13CNMR(150MHz，DMSO-d6)δ：22.2，23.9，112.2，112.3，118.2，121.0，121.7，122.2，123.0，124.3，124.9，126.8，127.0，130.4，137.8，140.2，140.3，169.6，170.4.HRMS calcd forC20H15N2O2 +：315.1128[M+H]+，found：315.1110。
实施例26
Figure BDA0002746295560000102
向15mL的耐压管中依次加入1h(167mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3m(129mg，78％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：3.09(s，3H)，4.18(s，3H)，7.22(d，J＝7.6Hz，1H)，7.37(t，J＝7.2Hz，1H)，7.55(t，J＝7.6Hz，1H)，7.66(t，J＝8.0Hz，1H)，7.89(d，J＝8.0Hz，1H)，8.51(d，J＝8.4Hz，1H)，(d，J＝7.6Hz，1H)，11.99(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)：δ19.0，24.0，56.5，111.2，113.2，114.3，118.7，122.9，123.3，125.3，126.3，126.5，128.1，128.4，129.1，129.4，139.0，141.2，169.5，170.3.HRMS calcd for C20H14N2NaO3 +：353.0897[M+Na]+，found：353.0892。
实施例27
Figure BDA0002746295560000111
向15mL的耐压管中依次加入1i(128mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到红色固体产物3n(144mg，82％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(600MHz，DMSO-d6)δ：3.13(s，3H)，7.40-7.42(m，1H)，7.62(td，J1＝7.8Hz，J2＝1.2Hz，1H)，7.82-7.84(m，1H)，7.92(d，J＝7.8Hz，1H)，7.93-7.96(m，1H)，8.10(d，J＝9.0Hz，1H)，8.15-8.16(m，1H)，9.03(d，J＝9.0Hz，1H)，9.06(d，J＝7.8Hz，1H)，9.21(d，J＝8.4Hz，1H)，12.47(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：24.2，113.1，117.0，118.4，119.3，120.8，121.5，122.5，124.7，126.4，126.89，126.94，127.86，127.94，128.4，128.7，129.6，129.9，132.7，140.2，142.1，169.3，170.5。
实施例28
Figure BDA0002746295560000112
向15mL的耐压管中依次加入1j(128mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到红色固体产物3o(135mg，77％)。该化合物的表征数据如下：1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ：3.00(s，3H)，7.44(t，J＝7.2Hz，1H)，7.49(t，J＝7.6Hz，1H)，7.60-7.63(m，2H)，7.67(d，J＝8.0Hz，1H)，8.04(d，J＝7.2Hz，1H)，8.13(d，J＝8.0Hz，1H)，8.77(d，J＝8.0Hz，1H)，9.07(s，1H)，9.35(s，1H)，13.00(s，1H).13C NMR(150MHz，DMSO-d6)δ：23.9，109.9，112.3，118.4，121.4，121.5，121.8，122.1，123.9，124.0，124.5，126.2，127.1，127.4，128.6，129.1，129.5，131.8，132.3，139.7，140.4，169.5，170.5。
实施例29
Figure BDA0002746295560000121
向15mL的耐压管中依次加入1k(128mg，0.75mmol)、2a(56mg，0.5mmol)、1，2-二氯乙烷(3mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体(15mg，0.025mmol)和醋酸银(209mg，1.25mmol)，然后将耐压管密封并置于100℃油浴中反应20h。待反应结束后，冷却至室温，用硅藻土抽滤后将有机相旋干，粗产品过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)得到黄色固体产物3p(121mg，62％)。该化合物的表征数据如下：3.16(s，3H)，4.05(s，3H)，4.06(s，3H)，4.25(s，3H)，7.34-7.38(m，1H)，7.46-7.52(m，2H)，8.21(s，1H)，8.93(d，J＝8.0Hz，1H)，10.03(s，1H).13C NMR(150MHz，CDCl3)δ：23.5，56.2，61.3，61.7，100.7，110.8，112.5，113.0，117.0，121.1，121.2，124.4，124.7，126.4，127.2，138.9，139.1，141.6，148.4，154.9，169.4.170.1。
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 (2)

1.苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基吲哚类化合物1和N-取代马来酰亚胺类化合物2溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80-120℃反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：
Figure FDA0002746295550000011
其中R1为氢、氟、氯、溴、甲基或甲氧基，R2为2-萘基、1-萘基、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、甲氧基或三氟甲基，取代基为苯环上的一元取代或多元取代，R3为C1-6烷基、C5-6环烷基、苄基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，溶剂为甲苯、乙腈、四氢呋喃、1,4-二氧六环或1,2-二氯乙烷，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，氧化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或醋酸银。
2.根据权利要求1所述的苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物的合成方法，其特征在于：所述2-芳基吲哚类化合物1、N-取代马来酰亚胺类化合物2、催化剂和氧化剂的投料物质的量之比为1-1.5:0.5-2:0.05:1-3。
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