一种吡喃吲哚酮并中环类衍生物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种吡喃吲哚酮并中环类衍生物的合成方法，以炔酮类化合物和环己酮酯类化合物为原料，“一锅法”合成如式(b)所示的吡喃吲哚酮并中环类衍生物。所述合成方法具体为，第一步通过碱促进C‑C键插入实现扩化反应得到七、八元环类中环化合物，第二步在催化剂、氧化剂作用下发生C‑H/O‑H偶联反应。本发明专利技术制备方法具有原料简单易得、普适性好、后处理简便、收率良好、对环境友好等优点。本发明专利技术还提供了式(b)所示的吡喃吲哚酮并中环类衍生物在药物中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种吡喃吲哚酮并中环类衍生物及其合成方法和应用
本专利技术属于有机化合物合成领域，具体涉及吡喃吲哚酮并中环类衍生物及其合成方法和应用。
技术介绍
吡喃并吲哚酮类化合物是一类重要的有机化合物，是许多天然产物和药物中主要结构单元，而且大多具有较强的生物活性。可用于有机合成中间体，在药物合成方面具有重大价值。因此，人们对吡喃并吲哚酮类化合物的合成研究给予了很多的关注。目前，此类化合物的合成方法文献报道比较多，也取得了很大的进展。如在金属、磷酸作用下，均可得到吡喃并吲哚酮类衍生物。中环类化合物同样具有很高的生物活性，但合成复杂，需要贵金属(Re、Rh、和金等)催化张力三、四元环或者以苯炔前体为原料合成。例如：文献(1)Tambar,U.K.；Ebner,D.C.；Stoltz,B.M.J.Am.Chem.Soc.2006,128,11752.(2)Peng,W.；Switalska,M.；Wang,L.；Mei,Z.-W.；Edazawa,Y.；Pang,C.-Q.；El-Sayed,I.E.-T.；Wietrzyk,J.；Inokuchi,T.Eur.J.Med.Chem.2012,58,441.(3)Y.Kuninobu,A.Kawata,K.Takai；J.Am.Chem.Soc.2006,128,11368.(4)Feng,Y.；Yu,Z.X.；J.Org.Chem.2015,80,1952；(5)Jiao,L.；Yuan,C.X.；Yu,Z.-X.J.Am.Chem.Soc.2008,130,4421；(6)Dong,Z.；Liu,C.-H,；Wang,Y.；Lin,M.；Yu,Z.-X.；Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,14157.。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种吡喃吲哚酮并中环类衍生物及其合成方法，提供了一种在促进剂促进下发生C-C键插入反应和催化剂催化下发生C-H/O-H偶联反应，得到低成本、对环境友好的吡喃吲哚炔酮并中环类衍生物的合成方法，且两种反应是串联的。本专利技术提出了一种吡喃吲哚酮并中环类衍生物，其结构如式(b)所示：式(b)中，R1为取代基，选自H、烷基、卤素；R2芳基、取代芳基、烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。优选地，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。进一步优选地，R1为H、7-Me、5-Cl；R2为苯基、4-Me-Ph、4-CN-Ph；R3为-CN、-CO2Et、-CO2Me。本专利技术还提出了一种式(b)吡喃吲哚酮并中环类衍生物的制备方法，以炔酮类化合物和环己酮酯类化合物为原料在催化剂、促进剂和氧化剂的作用下，合成得到式(b)所示的吡喃吲哚炔酮并中环化合物类衍生物。本专利技术制备方法具有原料简单易得、普适性好、后处理简便、收率良好、对环境友好等优点。本专利技术提出了一种式(b)吡喃吲哚酮并中环类衍生物的制备方法，第一步，在溶剂中，以炔酮类化合物和环己酮酯类化合物为原料，在促进剂作用下发生C-C键插入反应得到中环化合物；第二步，加入氧化剂、催化剂，发生C-H/O-H偶联反应得到如式(b)所示的吡喃吲哚酮并中环类衍生物；式(b)中，R1为取代基，选自H、烷基、卤素；R2芳基、取代芳基、烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。优选地，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。进一步优选地，R1为H、7-Me、5-Cl；R2为苯基、4-MePh、4-CNPh；R3为-CN、-CO2Et、-CO2Me。其反应式如式(II)所示：其中，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为芳基、取代芳基、烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。优选地，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。进一步优选地，R1为H、7-Me、5-Cl；R2为苯基、4-Me-Ph、4-CN-Ph；R3为-CN、-CO2Et、CO2Me。本专利技术中，所述炔酮类化合物为苯环上连有吸电子基的炔酮类化合物、苯环上连有供电子基的炔酮类化合物，连有吸电子基的环己酮或环戊酮。本专利技术中，所述促进剂为碱，选自DABCO、K2CO3、t-BuOK、Cs2CO3等中的一种或多种；优选地，为Cs2CO3。本专利技术中，所述催化剂为含铜催化剂、含锌催化剂、含碘催化剂等中的一种或多种；包括CuI、I2、NaIO4、NIS、ZnI2等中的一种或多种；优选地，为ZnI2。本专利技术中，所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸氨、双氧水、叔丁基过氧化物等中的一种或多种；优选地，为过硫酸钾。本专利技术中，所述原料炔酮类化合物：原料环己酮酯类化合物：促进剂摩尔比为1:2:(0.2-1)；优选地，为1：2：1。其中，所述氧化剂的用量为(2.0-4.0当量)；优选地，为2.0当量、3.0当量或4.0当量；进一步优选地，为3.0当量；本专利技术中，所述氧化剂的用量是以炔酮类化合物作参考的。其中，所述催化剂的用量为(20mol％-100mol％)；优选地，为20mol％、30mol％、50mol％或100mol％；进一步优选地，为100mol％；本专利技术中，所述催化剂的用量是以炔酮类化合物作参考的。本专利技术中，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、甲苯、四氢呋喃等中的一种或多种；优选地，为二甲亚砜。本专利技术中，所述第一步中反应的温度为25℃-60℃；优选地，为25℃或60℃本专利技术中，所述第一步中反应的时间为2小时；优选地，为60℃反应2小时。本专利技术中，所述第二步中，所述反应的温度为60℃-100℃；优选地，为100℃。本专利技术中，所述第二步中，所述反应的时间为2-20小时；优选地，为100℃反应2小时。本专利技术中，第一步反应优选在氮气保护下进行。本专利技术中，第二步反应优选在空气中进行。本专利技术中，所述制备方法的收率为50-92％。在一个优选地实施方案中，本专利技术制备方法如下反应式所示：其中，R1为取代基，选自H、烷基、卤素；R2为芳基、取代芳基、烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。优选地，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、-CO2Me、-COMe。进一步优选地，R1为H、7-Me、5-Cl；R2为苯基、4-Me-Ph、4-CN-Ph；R3为-CN、-CO2Et、CO2Me。：在一个具体实施方案中，本专利技术制备方法中，以Cs2CO3为促进剂，ZnI2为催化剂，如以下反应式(II-2)所示：其中，R1为取代基，选自H、烷基、卤素；R2芳基、取代芳基、烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.吡喃吲哚酮并中环类衍生物，其特征在于，其结构如式(b)所示：

【技术特征摘要】
1.吡喃吲哚酮并中环类衍生物，其特征在于，其结构如式(b)所示：其中，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的取代芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、CO2Me、-COMe。2.一种如式(b)所示的吡喃吲哚酮并中环类衍生物的合成方法，其特征在于，在催化剂、促进剂、氧化剂作用下，原料炔酮类化合物和环己酮酯类化合物进行反应，得到如式(b)所示的吡喃吲哚酮并中环类衍生物，其反应过程如式(II)所示：其中，R1为取代基，选自H、C1-C10烷基、卤素；R2为苯基、C1-C10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、C1-C10烷基；R3为吸电子基，选自-CN、-CO2Et、CO2Me、-COMe。3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，具体步骤为：第一步，在溶剂中，以炔酮类化合物和环己酮酯类化合物为原料，在促进剂作用下发生C-C键插入反应得到如式(a)所示的中环化合物；第二步，加入催化剂、氧化剂，发生C-H/O-H偶联反应，得到所述的吡喃吲哚酮并中环类衍生物。4.如权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，所述促进剂为碱，包括：DABCO、t...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳忠，王孟丹，杨亚婕，宋博，郑重，徐穆榕，袁洋，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31