一种多取代噻吩并吲哚衍生物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种制备多取代噻吩并吲哚衍生物的方法，该方法属于有机合成技术领域。所述方法为：向反应器中加入邻炔基异硫氰酸酯和异腈，在镍催化下，溶剂中加热，反应完毕后冷却至室温，体系用乙酸乙酯萃取，然后用旋转蒸发仪浓缩滤液得到粗产物，最后柱层析分离得产品。本发明专利技术所提供的多取代噻吩并吲哚衍生物的制备方法科学合理，产率较高，产品易于纯化。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于有机合成
，特别涉及一种多取代的2H-噻吩并[2,3-b]吲哚衍生物的制备方法。

技术介绍

噻吩并吲哚类衍生物是一类常见的具有生物活性和药理活性广泛存在于天然产物中的杂环化合物。很多噻吩并吲哚类衍生物具有杀菌、抗高血压、抗抑郁、抗过敏、抗疟疾、抗肿瘤等生物活性和药理活性，如2H-噻吩并[2,3-b]吲哚衍生物可进一步转化生成一种控制稻秧活性的化合物。
噻吩并吲哚类衍生物的合成应用已经超出医药领域，逐渐延伸至材料化学领域，如噻吩并吲哚衍生物电化学共聚制备高性能导电聚合物和有机电致发光器件等。
噻吩并吲哚衍生物在这些领域具有广泛用途，使得这些化合物的合成具有特别重要的意义。
噻吩并吲哚衍生物的制备方法有：
1)PeterLanger合成法：3-卤代色原酮、β-酮酰胺和1,3-二氢吲哚-2-硫酮反应，得到噻吩并吲哚衍生物。
2)TakashiOtani合成法：2-烷基苯基异硫氰酸酯在三氟甲磺酸催化下成环，得到噻吩并吲哚衍生物。
3)TakaoSaito合成法：邻炔基异硫氰酸酯在羰基钴或羰基钼的催化下，通过Pauson-Khand反应得到噻吩并吲哚类衍生物。
利用上述方法在实验室中制备噻吩并吲哚衍生物，具有明显的缺点：1)合成步骤多、操作繁琐、催化金属昂贵。2)反应在强酸或强碱性条件下进行，对环境污染大；3)部分试剂毒性大，反应条件苛刻。

技术实现思路

为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种多取代噻吩并吲哚衍生物及其制备方法。/>一种多取代噻吩并吲哚衍生物，具有式Ⅰ所示结构：
式Ⅰ中，其中R1选自环己基、正丁基、叔丁基、2,6-二甲基苯基；R2选自氟原子、氯原子、溴原子、饱和三元环、叔丁基、噻吩基、苯基、取代芳基，其中的取代基团为氟原子、氯原子、甲基、甲氧基；R3选自氢原子、氟原子、氯原子、甲基、甲氧基；R4选自氢原子、氟原子、氯原子、甲基。
由邻炔基异硫氰酸酯和异腈，在镍催化下，溶剂中加热反应完毕后得到一种多取代噻吩并吲哚衍生物；该制备方法用以下方程式II表示：
选用的镍催化剂为乙酰丙酮镍，乙酰丙酮镍的用量为邻炔基异硫氰酸酯物质的量的0.3％，邻炔基异硫氰酸酯和异腈的摩尔比值为1.0：1.2，选用的溶剂是四氢呋喃，反应温度为80℃，反应时间为5h。
本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的多取代噻吩并吲哚衍生物的合成方法科学合理，可以合成得到具有各种取代基的2H-噻吩并[2,3-b]吲哚衍生物；并且还具有合成方法简单，产率较高、产品易于纯化等特点。
附图说明
图1为实施例5制备的化合物的1HNMR、13CNMR图谱；
图2为实施例7制备的化合物的1HNMR、13CNMR图谱；
图3为实施例10制备的化合物的1HNMR、13CNMR图谱；
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本专利技术进一步详细的说明：
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中所用的溶剂使用前均经过无水无氧处理或者加入活化后的分子筛进行简单处理。
实施例1：(Z)-N-环己基-3-苯基-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-胺(结构式Ⅰ中R1＝环己基，R2＝苯基，R3＝氢原子，R4＝氢原子)
向25mL圆底烧瓶中加入2-苯乙炔基-异硫氰酸苯酯(1.0mmol，235mg)、环己基异腈(1.2mmol，153uL)和乙酰丙酮镍(0.003mmol,0.88mg)，加入3.0mL重蒸的四氢呋喃，封好口后放入80℃的油浴中反应5h。反应完全后，冷却至室温，体系用乙酸乙酯萃取，然后用旋转蒸发仪蒸掉溶剂，残留物经柱层析分离(200-300目硅胶)(石油醚/乙酸乙酯＝20/1)得到纯度大于99％的红色固体产物(Z)-N-环己基-3-苯基-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-胺336mg分离产率96％。
(Z)-N-环己基-3-苯基-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-胺的结构鉴定：
1HNMR(CDCl3,500MHz):δ＝1.26–1.35(m,1H,CH2),1.40–1.47(m,2H,CH2),1.61–1.70(m,4H,2×CH2),1.82–1.87(m,4H,2×CH2),3.40–3.44(m,1H,CH),6.9(t,J＝7.5Hz,1H,ArH),7.32(t,J＝7.6Hz,1H,ArH),7.41(d,J＝7.6Hz,1H,ArH),7.51–7.55(m,3H,ArH),7.60(d,J＝7.5Hz,1H,ArH),7.74–7.76(m,2H,ArH)；13CNMR(CDCl3,125MHz):δ＝24.1,25.4,33.3,69.5,119.9,123.10,124.3,125.6,128.2,130.1,130.7,131.4,131.6,142.6,147.4,161.1,161.2,175.2.HRMS(ESI-TOF,[M+H]+):calcdforC22H20FN2S,345.1425,found345.1428
实施例2：(Z)-N-环己基-3-(4-氟苯基)-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-亚胺(结构式Ⅰ中R1＝环己基，R2＝对氟苯基，R3＝氢原子，R4＝氢原子)
向25mL圆底烧瓶中加入(3-氟苯基)乙炔基-异硫氰酸苯酯(1.0mmol，253mg)、环己基异腈(1.2mmol，153uL)和乙酰丙酮镍(0.003mmol,0.88mg)，加入3.0mL重蒸的四氢呋喃，封好口后放入80℃的油浴中反应5h。反应完全后，冷却至室温，体系用乙酸乙酯萃取，然后用旋转蒸发仪蒸掉溶剂，残留物经柱层析分离(200-300目硅胶)(石油醚/乙酸乙酯＝20/1)得到纯度大于99％的红色固体产物(Z)-N-环己基-3-(4-氟苯基)-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-亚胺294mg分离产率95％。
(Z)-N-环己基-3-(4-氟苯基)-2H-噻吩并[2,3-b]吲哚-2-亚胺的结构鉴定：
1HNMR(CDCl3,500MHz):δ＝1.23–1.35(m,1H,CH2),1.38–1.46(m,2H,CH2),1.58–1.67(m,4H,2×CH2),1.79–1.85(m,4H,2×CH2),3.37–3.42(m,1H,CH),6.98(t,J＝7.6Hz,1H,ArH),7.20(t,J＝8.7Hz,2H,ArH),7.31(t,J＝7.6Hz,1H,ArH),7.39(d,J＝7.7Hz,1H,ArH),7.54(d,J＝7.5Hz,1H,ArH),7.72-7.75(m,2H,ArH)；13CNMR(CDCl3,125MHz)；δ＝24.1,25.5,33.4,69.4,115.5(d,JC-F＝21.6Hz),120.0,123.0,124.4,125.5,127.4,131.7,132.8,141.3,147.3,161.2,161.2,163.7(d,JC-F＝251.4Hz),175.0.HRMS(ESI-TOF,[M+H]+):calcdforC22H20FN2S,363.1331,found363.1342.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多取代噻吩并吲哚衍生物的制备方法，所述多取代噻吩并吲哚衍生物具有式Ⅰ所示的结构：式Ⅰ中，其中R1选自环己基、正丁基、叔丁基、2,6‑二甲基苯基；R2选自氟原子、氯原子、溴原子、饱和三元环、叔丁基、噻吩基、苯基、取代芳基，其中的取代基团为氟原子、氯原子、甲基、甲氧基；R3选自氢原子、氟原子、氯原子、甲基、甲氧基；R4选自氢原子、氟原子、氯原子、甲基；其特征在于，由邻炔基异硫氰酸酯和异腈，在镍催化下，溶剂中加热反应完毕后得到式Ⅰ所示的多取代噻吩并吲哚衍生物；该制备方法用以下方程式表示：

【技术特征摘要】
1.一种多取代噻吩并吲哚衍生物的制备方法，所述多取代噻吩并吲哚衍生
物具有式Ⅰ所示的结构：
式Ⅰ中，其中R1选自环己基、正丁基、叔丁基、2,6-二甲基苯基；R2选自
氟原子、氯原子、溴原子、饱和三元环、叔丁基、噻吩基、苯基、取代芳基，
其中的取代基团为氟原子、氯原子、甲基、甲氧基；R3选自氢原子、氟原子、氯
原子、甲基、甲氧基；R4选自氢原子、氟原子、氯原子、甲基；其特征在于，由
邻炔基异硫氰酸酯和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，刘瑞娟，文丽荣，郭维斯，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37