CN115011977B - 一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法,包括以下步骤:(1)将N‑(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ溶于第一有机溶剂中,得到第一反应液;将电解质、二茂铁、1,4‑环己二烯溶于第二有机溶剂中,得到第二反应液;(2)将步骤(1)得到的第一反应液和第二反应液分别同时泵入电化学微反应装置中,通入电流,反应得到产物吲哚啉类化合物Ⅱ。本发明与现实技术相比,本发明中未使用传统氧化剂,反应绿色环保,产率高,反应时间短,反应条件温和,具有较好的工业利用价值。
Description
技术领域
本发明属于有机合成与电催化领域,具体涉及一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法。
背景技术
吲哚啉类化合物在抗肿瘤、消炎、光电材料、生物激酶抑制剂、抑菌及细菌膜阻碍剂等方面具有重要作用,该化合物与西洛多辛、培哚普利等药物的合成紧密联系。在以往的关于脱卤形成自由基后成环的过程中,多采用:(1)金属配体催化法(钯催化、亚铜离子催化);(2)高压条件下镍催化直接合成等方法。这些合成方法工艺复杂,采用的氧化剂成本高且回收难,易对环境造成污染,不符合绿色发展的思想。电化学作为一种绿色高效的合成方法,它在氧化还原反应中采用无污染的电子作为氧化剂和还原剂,避免了使用以上所述的氧化剂的缺陷。除此之外,利用电催化微通道反应装置合成吲哚啉产物具有高效、利于控制反应条件、对环境友好、具有更高的经济效益等优点。因此,开发一种采用电催化微通道反应装置制备吲哚啉类化合物的方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法,利用电化学微反应装置成功得到吲哚啉类化合物,反应时间短,提高了反应的转化率,且避免使用金属氧化剂,环境友好。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法,包括以下步骤:
(1)将N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ溶于第一有机溶剂中,得到第一反应液;将电解质、二茂铁、1,4-环己二烯溶于第二有机溶剂中,得到第二反应液;
(2)将步骤(1)得到的第一反应液和第二反应液分别同时泵入电化学微反应装置中,通入电流,反应得到产物吲哚啉类化合物Ⅱ;
其中,N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ和吲哚啉类化合物Ⅱ的结构式如下:
其中,R1为氢、甲基或卤素中的任意一种,所述的卤素为溴或氯,优选地,R1为氢或甲基。
其中,R2为氢、甲基或卤素中的任意一种,所述的卤素为碘或氯,优选地,R2为氢。
其中,R3为氢或甲基。
具体地,步骤(1)中,所述的第一有机溶剂和第二有机溶剂均独立选自乙腈、乙酸或乙酸与乙腈混合溶剂,优选地,所述的第一有机溶剂和第二有机溶剂均为乙腈单一溶剂。
具体地,步骤(1)中,所述的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ在第一反应液中的浓度为0.05~0.15mol/L,优选为0.10mol/L。
具体地,步骤(1)中,所述的电解质为四丁基六氟磷酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基醋酸铵、四丁基碘化铵或四丁基溴化铵中的任意一种或几种组合,优选为四丁基溴化铵。
具体地,步骤(1)中,所述的电解质在第二反应液中的浓度为0.1~0.3mol/L,优选为0.20mol/L;所述的二茂铁在第二反应液中的浓度为0.015~0.075mol/L,优选为0.05mol/L;所述的1,4-环己二烯与电解质的摩尔比为3:1。
具体地,所述的电化学微反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、微反应管道、微混合器、微反应器、正极片、负极片以及接收器;第一进料泵与第二进料泵连接到微混合器;其中微混合器、微反应器和接收器均依次通过管道串联;微反应器的两端设有正极片和负极片。
优选地,所述的微反应管道的材质为聚四氟乙烯,直径为0.1~3mm,长度为1~50m。
具体地,所述的微混合器与微反应器之间通过管道连接,管道的直径为0.5~3mm,优选为1.5~3mm;所述的微混合器为T型或Y型,优选为Y型;所述的正极片为石墨板;所述的负极片为铂片板。
具体地,所述的微反应器的体积为1~15mL,优选为6.75mL,微反应器中反应的温度为10~60℃,优选为40℃,反应停留时间为10~30min,优选为15min。
具体地,步骤(2)中,所述的电流为5~20mA,优选为5mA。
具体地,所述的第一反应液泵入电化学微反应装置中的流速为0.10~0.45mL/min,优选为0.15mL/min;所述的第二反应液泵入电化学微反应装置中的流速为0.20~0.55mL/min,优选为0.30mL/min。
具体地,上述反应结束后,将微反应器流出液进行收集,经萃取、干燥后,进行柱层析或板层析进行分离,减压蒸馏,可得产物吲哚啉类化合物Ⅱ。
优选地,所述的柱层析所使用的流动相是乙酸乙酯/石油醚的混合溶剂(体积比为1:5~50)。
有益效果:
(1)本发明通过使用电化学微反应装置,缩短了反应时间,提高了反应的转化率,且操作简单,安全系数高,同时本发明无需使用任何金属氧化剂,有效避免传统合成路径反应中金属残留问题,环境友好。
(2)与传统的电反应装置相比,本发明能够有效避免副反应的发生,可以从反应体系中及时分离得到目标产物,反应过程中产率达到88%,所得的吲哚啉产品在医药领域和光电材料方面有巨大的作用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明的反应流程图;
图2为本发明微通道电合成反应装置图,型号为the Asia Flux module;
图3为本发明实施例中Ⅱa的1H NMR谱图;
图4为本发明实施例中Ⅱa的13C NMR谱图;
图5为本发明实施例中Ⅱb的1H NMR谱图;
图6为本发明实施例中Ⅱb的13C NMR谱图;
图7为本发明实施例中Ⅱc的1H NMR谱图;
图8为本发明实施例中Ⅱc的13C NMR谱图;
图9为本发明实施例中Ⅱd的1H NMR谱图;
图10为本发明实施例中Ⅱd的13C NMR谱图;
图11为本发明实施例中Ⅱe的1H NMR谱图;
图12为本发明实施例中Ⅱe的13C NMR谱图;
图13为本发明实施例中Ⅱf的1H NMR谱图;
图14为本发明实施例中Ⅱf的13C NMR谱图。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
以下实施例所述的电化学微反应装置,包括第一进料泵N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ与乙腈混合溶液储罐)、第二进料泵(电解质、1,4-环己二烯、二茂铁与乙腈的混合溶液储罐)、微混合器、微反应器。
第一进料泵和第二进料泵以并联方式通过连接管和微混合器连接,微混合器和电化学微反应器以串联方式通过连接管连接,电化学微反应器和接收装置以串联方式通过连接管连接。反应原料通过HPLC泵或注射泵进入混合器,再进入微反应器中进行反应。
下述实施例中所述的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述的试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
下述实施例中,所示的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ和所示的吲哚啉类化合物Ⅱ分别如表1和表2所示。
表1 N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ
表2吲哚啉类化合物Ⅱ
实施例1
化合物Ⅱa的合成:将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min,微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为88%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱa。核磁1HNMR谱图如图1所示,核磁13C NMR谱图如图2所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.80(d,J=7.5Hz,1H),7.60(d,J=7.8Hz,1H),7.51(t,J=7.5Hz,1H),7.42(d,J=7.8Hz,2H),7.20(t,J=7.8Hz,1H),7.14(d,J=7.5Hz,1H),6.98(t,J=7.5Hz,1H),5.52(t,J=9.5Hz,1H),3.37(dd,J=15.2,8.7Hz,1H),2.95(dd,J=15.2,10.3Hz,1H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ167.75,147.15,139.51,136.83,134.95,133.12,129.43,128.00,125.80,124.84,124.45,122.88,114.10,60.91,35.66(q,J=272Hz).
实施例2
化合物Ⅱb的合成:将0.382g(1.0mmol)的N-(2-氯-6-碘-苯甲酰基)吲哚Ⅰb溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为86%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:55)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱb。核磁1HNMR谱图如图3所示,核磁13C NMR谱图如图4所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.82(dt,J=7.6,1.0Hz,1H),7.61–7.53(m,1H),7.50(dd,J=7.8,0.9Hz,1H),7.45(ddt,J=10.6,7.5,0.9Hz,2H),7.20–7.12(m,1H),6.99(dd,J=8.1,0.9Hz,1H),5.57(t,J=9.5Hz,1H),3.56–3.45(m,1H),3.06–2.93(m,1H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ169.66,145.93,141.35,135.76,133.74,132.52,131.22,130.05,127.52,125.04,123.89,122.99,114.67,62.60,33.17.
实施例3
化合物Ⅱc的合成:将0.360g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)-2-甲基吲哚Ⅰc溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为87%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:45)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱc。核磁1HNMR谱图如图5所示,核磁13C NMR谱图如图6所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.93–7.77(m,0H),7.68(d,J=7.8Hz,0H),7.62(td,J=7.4,1.2Hz,0H),7.50–7.41(m,1H),7.09(td,J=7.5,1.1Hz,0H),3.14(q,J=15.2Hz,1H),1.65(s,1H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ168.61,150.62,140.05,136.76,132.83,132.70,128.61,127.21,125.66,124.99,124.55,121.91,116.62,70.54,38.31,27.21.
实施例4
化合物Ⅱd的合成:将0.360g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)-3-甲基吲哚Ⅰd溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为85%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:40)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱd。核磁1HNMR谱图如图7所示,核磁13C NMR谱图如图8所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.79(d,J=7.6Hz,1H),7.56(d,J=7.8Hz,1H),7.50(t,J=7.4Hz,1H),7.46–7.38(m,2H),7.19(t,J=7.7Hz,1H),7.08(d,J=7.3Hz,1H),7.00(t,J=7.5Hz,1H),5.01(d,J=9.8Hz,1H),3.26–3.14(m,1H),1.59(d,J=6.8Hz,3H).13C NMR(101MHz,Chloroform-d)δ166.81,144.33,139.96,139.13,133.12,131.43,127.78,126.96,123.81,123.53,122.56,121.33,115.40,71.89,40.30,15.71.
实施例5
化合物Ⅱe的合成:将0.382g(1.0mmol)的N-(3-氯-6-碘苯甲酰基)吲哚Ⅰe溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为86%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:45)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱe。核磁1HNMR谱图如图9所示,核磁13C NMR谱图如图10所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.84–7.79(m,1H),7.60–7.52(m,1H),7.51(d,J=8.2Hz,1H),7.45(d,J=5.3Hz,1H),7.43–7.35(m,1H),7.25–7.10(m,2H),5.54(dd,J=10.3,8.7Hz,1H),3.38(dd,J=15.4,8.7Hz,1H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ168.46,145.40,139.33,136.99,133.85,133.32,130.48,128.93,128.01,125.67,125.00,122.92,118.56,69.26,35.92.
实施例6
化合物Ⅱf的合成:将0.360g(1.0mmol)的N-(3-甲基-6-碘苯甲酰基)吲哚Ⅰf溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为85%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:45)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱf。核磁1HNMR谱图如图11所示,核磁13C NMR谱图如图12所示。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.84–7.77(m,1H),7.51(dd,J=7.7,6.1Hz,1H),7.50–7.46(m,1H),7.43(d,J=0.9Hz,1H),7.40(dt,J=6.8,0.8Hz,1H),7.01(d,J=8.1Hz,1H),6.98(s,1H),5.50(dd,J=10.3,8.6Hz,1H),3.33(dd,J=15.1,8.6Hz,1H),2.93(ddt,J=15.2,10.4,1.2Hz,1H),2.25(s,3H).13CNMR(101MHz,Chloroform-d)δ166.65,144.96,138.76,135.70,133.29,133.14,130.93,128.17,127.63,125.55,123.40,121.01,116.01,66.04,33.61,19.06.
实施例7
化合物Ⅱg的合成:将0.382g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)-5-氯吲哚Ⅰg溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为85%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:48)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱg。
实施例8
化合物Ⅱh的合成:将0.427g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)-4-溴吲哚Ⅰh溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为86%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:45)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱh。
实施例9
化合物Ⅱi的合成:将0.360g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)-4-甲基吲哚Ⅰi溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为80%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱi。
实施例10
电解质的对比实验:
将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.603g(2.0mmol)的四丁基醋酸铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为62%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱa。
实施例11
催化剂对比实验:
将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为40%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱa。
实施例12
质子提供剂必要性实验:
将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为22%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱa。
实施例13
溶剂的对比实验:
将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙醇中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,反应电流为5mA;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为31%。反应液经乙酸乙酯/水体系萃取后,经干燥、过滤后,用乙酸乙酯/石油醚(1:50)的混合溶剂梯度淋洗下得到分离产物Ⅱa。
实施例14
电流必要性实验:
将0.347g(1.0mmol)的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚Ⅰa溶于10mL的乙腈溶液得到反应液A,添加到注射泵1中;将0.644g(2.0mmol)的四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯溶于10mL的乙腈中得到反应液B,添加到注射泵2中;将注射泵1与注射泵2分别以0.15mL/min和0.30mL/min将反应液A和反应液B注入微混合器中,在微混合器中进行混合后进入微反应器;微反应器的体积为6.75mL,反应停留时间为15min;微反应器温度为40℃,不施加相应的反应电流;在微反应器中后收集反应液体后,以液相可计算出产物收率为0%,未得到目标产物Ⅱa。
对比例1
将0.347g(1.0mmol)化合物Ⅰa,0.644g(2.0mmol)四丁基溴化铵和0.0880g(0.5mmol)的二茂铁以及0.481g(6.0mmol)的1,4-环己二烯置于50mL反应瓶中,溶于乙腈20mL中,得到均相溶液,用碳棒作为阳极,铂片(5×5mm)作为阴极,利用电反应发生装置施加电流为5mA,室温搅拌反应,每隔0.5h取样,以HPLC的方法计算原料转化率与产物收率,具体数据如下表3;随着反应时间的延长,原料的转化率越来越高,但产物收率先增后减,在2.5h左右达到最高,这是由于原料浓度逐渐降低,产物在体系中被进一步氧化所致。
表3对比例1中原料转化率与产物收率
本发明提供了一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (8)
1.一种利用微反应装置连续电合成吲哚啉类化合物的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ溶于第一有机溶剂中,得到第一反应液;将电解质、二茂铁、1,4-环己二烯溶于第二有机溶剂中,得到第二反应液;
(2)将步骤(1)得到的第一反应液和第二反应液分别同时泵入电化学微反应装置中,通入电流,反应得到产物吲哚啉类化合物Ⅱ;
其中,N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ和吲哚啉类化合物Ⅱ的结构式如下:
Ⅰ Ⅱ
其中,R1为氢、甲基或卤素中的任意一种,R2为氢、甲基或卤素中的任意一种,R3为氢或甲基;
步骤(1)中,所述的电解质在第二反应液中的浓度为0.1~0.3 mol/L,所述的二茂铁在第二反应液中的浓度为0.015~0.075 mol/L;所述的1,4-环己二烯与电解质的摩尔比为3:1;
步骤(1)中,所述的电解质为四丁基溴化铵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的第一有机溶剂和第二有机溶剂均独立选自乙腈、乙酸或乙酸与乙腈混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的N-(邻碘苯甲酰基)吲哚类化合物Ⅰ在第一反应液中的浓度为0.05~0.15 mol/L。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的电化学微反应装置包括第一进料泵、第二进料泵、微反应管道、微混合器、微反应器、正极片、负极片以及接收器;第一进料泵与第二进料泵连接到微混合器;其中微混合器、微反应器和接收器均依次通过管道串联;微反应器的两端设有正极片和负极片。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的正极片为石墨板;所述的负极片为铂片板。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的微反应器的体积为1~15 mL,微反应器中反应的温度为10~60℃,反应停留时间为10~30 min。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的电流为5~20 mA。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的第一反应液泵入电化学微反应装置中的流速为0.10~0.45 mL/min;所述的第二反应液泵入电化学微反应装置中的流速为0.20~0.55 mL/min。
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