一种3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3‑硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，属于电化学有机合成技术领域。所述制备方法包括如下步骤：在无隔膜的电解池中依次加入电解质、碘化钠、吲哚类化合物、二硒芳醚类化合物、电解溶剂，插入阳极及阴极，搅拌，通电，恒流条件下进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯得3‑硒芳基吲哚类化合物。本发明专利技术使用阳极电极为铂电极或网状玻璃态碳电极（RVC电极），阴极为镍网或网状玻璃态碳电极（RVC电极）或铂，收率高，选择性好，且无需额外添加金属催化剂，从而有效避免使用有毒、昂贵和制备复杂的催化剂，反应体系简单有效，环境友好；本发明专利技术所述方法反应在常温常压下操作，简单、安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学有机合成
，涉及3-硒芳基吲哚类化合物的合成方法，具体涉及一种3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法。
技术介绍
3-硒芳基吲哚类化合物是一类重要的杂环有机硒化合物，因其表现出显著的生物活性，一些含3-硒芳基吲哚结构单元的化合物被应用于治疗过敏、肿瘤、心脏病、艾滋病、肥胖等疾病。此外，3-硒芳基吲哚骨架在有机合成具有着重要的作用。3-硒芳基吲哚类化合物主要有两种合成策略。一种是利用过渡金属催化，通过邻炔基苯胺类化合物与亲电硒试剂发生亲电环化反应合成3-硒芳基吲哚类化合物。2011年Jin-HengLi和Xing-GuoZhang等[Du,H.-A.；Tang,R.-Y.；Deng,C.-L.；Liu,Y.；Li,J.-H.；Zhang,X.-G.Adv.Synth.Catal.2011,353(14-15),2739.]在AdvancedSynthesis&Catalysis上报道了用催化量的铁粉在1.1当量I2做添加剂，乙腈做溶剂的条件下，通过N,N-二甲基-邻炔苯基苯胺与二苯二硒醚在80℃N2保护下发生亲电环化合成N,N-二甲基-2-苯基-3-硒苯基吲哚。2013年，GilsonZeni等[A.；Godoi,B.；Menezes,P.H.；Zeni,G.Synlett,2013,24(09),1125.]在Synlett上报道了用FeCl3催化，N,N-二甲基-邻炔苯基苯胺与二苯二硒醚在常温下发生亲电环化合成N,N-二甲基-2-苯基-3-硒苯基吲哚。以上方法需要用到金属作为催化剂，对环境不够友好；所用的邻炔基苯胺类底物必须是N,N-二取代的，且底物带有吸电子基团时产率低，底物限制性大。另一种合成3-硒芳基吲哚类化合物的策略是利用亲电硒试剂直接与吲哚类化合物发生亲电取代生成3-硒芳基吲哚类化合物。2014年，Silveira和Braga等[Azeredo,J.B.；Godoi,M.；Martins,G.M.；Silveira,C.C.；Braga,A.L.J.Org.Chem.2014,79(9),4125.]在TheJournalofOrganicChemistry上报道了二苯基二硒醚和吲哚在I2/DMSO体系中通过微波加热至80℃发生亲电取代合成3-硒苯基吲哚类化合物。2015年，Braga等人[Ferreira,N.L.；Azeredo,J.B.；Fiorentin,B.L.；Braga,A.L.Eur.J.Org.Chem.2015,23,5070.]在EuropeanJournalofOrganicChemistry上报道了二苯二硒醚和吲哚通过无机碱K2CO3催化，在60℃时合成3-硒苯基吲哚类化合物。2016年，HuayueWu等人[Luo,D.；Wu,G.；Yang,H.；Liu,M.；Gao,W.,Huang,X.；Chen,J.；Wu,H.J.Org.Chem.2016,81(11),4485.]在TheJournalofOrganicChemistry上报道了硒粉、碘苯和吲哚在N2保护下以Na3PO4作碱，通过CuO催化加热到110℃合成3-苯基吲哚类化合物。以上方法虽然有较好的产率，但仍存在需要加热、官能团容忍性低、需要加入碱等缺点。
技术实现思路
为了克服现有方法和技术的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法。以吲哚类化合物和二硒芳醚类化合物为原料，在无隔膜的电解池中加入电解质和碘化钠，插入阳极及阴极，常温常压恒电流条件下进行反应获得3-硒芳基吲哚类化合物。反应所用阳极为惰性电极，无需添加金属催化剂或酸碱，环境友好，条件温和，选择性好，产率高，整个反应过程简单易行。本专利技术的合成路线如下：R表示吲哚环上除3号位外的给电子取代基或吸电子取代基。本专利技术的目的通过下述技术方案实现。一种3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，包括如下步骤：在无隔膜的电解池中依次加入电解质、碘源、吲哚类化合物、二硒芳醚类化合物、电解溶剂，插入阳极及阴极，搅拌，通电，恒流条件下进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯，得到产物3-硒芳基吲哚类化合物。优选地，所述阴极为镍网或网状玻璃态碳电极(RVC电极)或铂；所述阳极为网状玻璃态碳电极(RVC电极)或铂。优选地，所述碘源为碘化钠，碘化钠的加入量为吲哚类反应物摩尔量的10％～200％。优选地，所述电解溶剂为甲醇和水的混合溶剂，其中甲醇和水的体积比例为50:1～60:1。优选地，所述电解质为高氯酸或氟硼酸的锂盐、钠盐、钾盐、无机铵盐或有机铵盐的一种以上；所述电解质在电解溶剂中的摩尔浓度为0.1～0.2mol/L。优选地，所述吲哚类化合物为吲哚或吲哚衍生物，所述二硒芳醚类化合物为二苯基二硒醚，所述吲哚类化合物与二硒芳醚类化合物的摩尔比为1:0.55～1:2，优选为1:0.55～1:0.6。优选地，所述反应的电流为3～5mA。优选地，所述反应的时间为6～10h。优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯。本专利技术的制备方法具有如下的优点及效果：(1)本专利技术所述方法底物适用范围广，反应选择性好、收率高，操作简单。(2)本专利技术所述方法使用的阳极为惰性电极，不存在金属阳极消耗问题，产率高。(3)本专利技术使用碘化钠促进反应，无需额外添加金属催化剂、氧化剂或酸碱，从而有效地避免使用有毒物质，在无毒、无害的条件下进行反应，反应体系简单高效，环境友好。(4)本专利技术所述方法避免了高温高压的苛刻条件，反应在常温常压下操作，简单、安全。附图说明图1为本专利技术实施例1的产物3a的1HNMR图谱。图2为本专利技术实施例1的产物3a的13CNMR图谱。图3为本专利技术实施例7的产物3b的1HNMR图谱。图4为本专利技术实施例7的产物3b的13CNMR图谱。图5为本专利技术实施例8的产物3c的1HNMR图谱。图6为本专利技术实施例8的产物3c的13CNMR图谱。图7为本专利技术实施例9的产物3d的1HNMR图谱。图8为本专利技术实施例9的产物3d的13CNMR图谱。图9为本专利技术实施例10的产物3e的1HNMR图谱。图10为本专利技术实施例10的产物3e的13CNMR图谱。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1以金属铂为阳极，镍网为阴极，在圆底烧瓶中依次加入1mmolLiClO4、0.02mmolNaI、0.2mmol吲哚、0.11mmol二苯基二硒醚、5mLMeOH、85μLH2O、磁力搅拌子，盖上盖子，接通电源，调节电流为3mA，室温下电解10h。反应结束后，用乙酸乙酯对粗产物进行萃取，分离提纯后得到相应的产物3a，产物3a的收率为92％。本实施例的反应路线如下：本实施例产物核磁共振氢谱如图1所示[1HNMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)8.38(brs,1H),7.62(d,J＝7.9Hz,1H),7.41-7.38(m,2H),7.26-7.21(m,3H),7.17-7.07(m,4H)]；核磁共振碳谱如图2所示[13CNMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)136.4,133.8,131.2,129.9,128.9,128.7,125.6,122.9,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3‑硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：在无隔膜的电解池中依次加入电解质、碘源、吲哚类化合物、二硒芳醚类化合物、电解溶剂，插入阳极及阴极，搅拌，通电，恒流条件下进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯，得到3‑硒芳基吲哚类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：在无隔膜的电解池中依次加入电解质、碘源、吲哚类化合物、二硒芳醚类化合物、电解溶剂，插入阳极及阴极，搅拌，通电，恒流条件下进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯，得到3-硒芳基吲哚类化合物。2.根据权利要求1所述的3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，其特征在于，所述吲哚类化合物与二硒芳醚类化合物的摩尔比为1:0.55~1:2。3.根据权利要求1所述的3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，其特征在于，所述阴极为镍网、网状玻璃态碳电极或铂；所述阳极为网状玻璃态碳电极或铂。4.根据权利要求1所述的3-硒芳基吲哚类化合物的电化学制备方法，其特征在于，所述碘源为碘化钠，碘化钠的加入量为吲哚类化合物摩尔量的10%~200%。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄精美，林殿朝，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44