一种水相中3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种3‑过氧基‑2‑吲哚酮类化合物的制备工艺，该方法以2‑吲哚酮衍生物为原料、水为反应溶剂，与过氧化叔丁醇在一定温度及空气条件下反应以高收率制备获得3‑过氧基‑2‑吲哚酮类化合物。本发明专利技术方法不使用任何添加剂，在绿色溶剂中实现C(sp

A preparation method of 3-peroxy-2-indole ketones in aqueous phase

The present invention relates to a preparation process of 3 peroxy 2 The method of the invention realizes C(sp) in green solvent without using any additive.

【技术实现步骤摘要】
一种水相中3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的制备方法
本申请属于有机合成领域，具体涉及一种水相中以2-吲哚酮衍生物为原料，工艺简单、低成本、环境友好的制备3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的方法。
技术介绍
3-过氧基-2-吲哚酮类化合物是一种具有生物活性及药效活性的分子。因此，合成含有这类骨架的化合物也越来越受到化学家们的关注。C(sp3)-H键的直接官能团化反应一直是有机合成的研究热点，尤其是通过无金属催化策略来实现此类转化。迄今为止，实现2-吲哚酮衍生物C(sp3)-H键的自由基过氧化反应的例子不多。Klare等(OrganicLetters，19(2017)，988-991)发展了一种2-吲哚酮衍生物C(sp3)-H键的自由基过氧化反应，该反应以氯化铜作为催化剂，反应在有机溶剂1，2-二氯乙烷(DCE)中进行(式一)。但是该反应需要使用金属催化剂且反应需要在有毒有机溶剂中进行。专利技术人(Synlett，29(2018)，663-667)报道了一种2-吲哚酮衍生物C(sp3)-H键的自由基过氧化反应，该反应同样需要使用有机溶剂1，2-二氯乙烷(DCE)作为反应溶剂且反应收率不理想(61％-92％)。专利技术人经过进一步潜心研究，提出了一种水相中无金属催化体系下2-吲哚酮衍生物通过C(sp3)-H键的过氧化反应制备3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的绿色方法，该方法反应条件温和，特别适合于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种绿色高效、低成本的2-吲哚酮衍生物C(sp3)-H键的过氧化反应制备3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的方法，该方法以廉价易得、绿色无污染的水作为反应溶剂，无需使用任何外来添加剂，温和条件下高收率制备获得3-过氧基-2-吲哚酮类化合物。本专利技术提供的3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的制备方法，该方法以2-吲哚酮衍生物和过氧化叔丁醇为原料，通过下列步骤进行制备获得：向Schlenk反应瓶中加入2-吲哚酮衍生物(1)、过氧化叔丁醇(t-BuOOH)和溶剂水，然后将反应置于一定温度、空气氛围下搅拌反应，经TLC或GC-MS监测反应进程，至反应原料2-吲哚酮衍生物(1)完全反应即可停止反应，经后处理得到目标产物3-过氧基-2-吲哚酮类化合物(I)。本专利技术提供的3-过氧基-2-吲哚酮类化合物(I)的制备方法，工艺流程概括为(式三)：在本专利技术的反应中，所加入的过氧化叔丁醇(t-BuOOH)的用量选自2-吲哚酮衍生物(1)用量的1～4当量，优选为2～3当量。在本专利技术的反应中，所述的一定温度为60-100℃，优选为80℃。在本专利技术的反应中，水作为溶剂，其用量不作特别的限定，本领域的技术人员可以根据反应的实际情况而进行常规选择和/或调整其用量。所述的后处理操作如下：将反应完成后的反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离，洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷，得到目标产物3-过氧基-2-吲哚酮类化合物(I)。上述式1表示的2-吲哚酮衍生物及式I表示的3-过氧基-2-吲哚酮类化合物中，R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基，各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6酰基、C1-C6酯基、卤素、氰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基、-NRaRb。其中，Ra，Rb彼此独立地选自C1-C6烷基或氢；所述杂芳基的杂原子选自O、S或N。R2表示苯基、C1-C6烷基、C5-C14芳基，优选为苯基；R3表示氢、C1-C6烷基、C1-C6酰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14芳基-C1-C6烷基、C5-C14杂芳基，所述杂芳基的杂原子选自O、S或N，其中所述C5-C14芳基-C1-C6烷基优选为氢；其中，烷基、烷氧基、环烷基、芳基和杂芳基可以进一步地被取代基取代，所述的取代基选自卤素或C1-C6的烷基。优选地、R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基，各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、卤素；R2表示甲基、乙基、苯基；R3表示氢、甲基。本专利技术的有益效果是：1)过氧化叔丁醇在反应中既作为过氧基源，又作为氧化剂，具有双重作用。2)反应无需添加任何添加剂。3)以绿色溶剂水作为反应介质，在温和条件下就能实现C(sp3)-H键的过氧化反应。4)操作简便，易于纯化。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细的描述，但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和原料，如无特殊说明，均可以从商业途径获得和/或根据已知的方法制备获得。实施例1-5为反应条件优化实验。实施例1向Schlenk瓶中加入式1a所示的2-吲哚酮衍生物(41.8mg，0.2mmol)，过氧化叔丁醇(t-BuOOH，43.2mg，0.48mmol)，再加入溶剂水(2mL)，然后将反应器在空气气氛、60℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取三次，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产物I-1。(42％yield)；1HNMR(400MHz，CDCl3)δ：8.62(s，1H)，7.45-7.43(m，2H)，7.34-7.25(m，5H)，7.08(t，J＝8.0Hz，1H)，6.90(d，J＝7.6Hz，1H)，1.19(s，9H)；13CNMR(100MHz，CDCl3)δ：176.3，141.7，136.0，129.8，129.0，128.9，128.5，127.0，126.5，122.6，110.2，86.5，80.9，26.6；HRMSm/z(ESI)calcdforC18H20NO3([M+H]+)298.1438，found298.1434.实施例2反应温度升高至80℃，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为94％。实施例3反应温度升高至100℃，其余条件同实施例1，得到目标产物I-1的收率为92％。实施例4过氧化叔丁醇用量为1.2当量(21.6mg，0.24mmol)，其余条件同实施例2，得到目标产物I-1的收率为82％。实施例5过氧化叔丁醇用量为3当量(54.0mg，0.6mmol)，其余条件同实施例2，得到目标产物I-1的收率为90％。由上述实施例1-5可以看出，最佳的反应条件为实施例2的反应条件，即过氧化叔丁醇用量为2.4当量、反应温度为80℃。在获得最佳反应条件的基础上，专利技术人进一步在该最佳反应条件下，选择不同取代基的2-吲哚酮衍生物为原料和过氧化叔丁醇反应以发展高收率过氧化反应方法。实施例6向Schlenk瓶中加入式1b所示的2-吲哚酮衍生物(29.4mg，0.2mmol)，过氧化叔丁醇(t-BuOOH，43.2mg，0.48mmol)，再加入溶剂水(2mL)，然后将反应器在空气气氛、80℃条件下搅拌反应，经TLC监测反应进程至原料消失(反应时间为24小时)，反应完成后，将反应液用乙酸乙酯萃取三次，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并减压浓缩除去溶剂，将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为：乙酸乙酯/正己烷)得到目标产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式I所示的3‑过氧基‑2‑吲哚酮类化合物的制备方法，其特征在于，向Schlenk反应瓶中加入式1所示2‑吲哚酮衍生物、式2a所示的过氧化叔丁醇(t‑BuOOH)和溶剂水，然后将反应器置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC‑MS监测反应进程，至反应原料2‑吲哚酮衍生物反应完全，停止反应，经后处理得到目标产物；其反应式为：

【技术特征摘要】
1.一种式I所示的3-过氧基-2-吲哚酮类化合物的制备方法，其特征在于，向Schlenk反应瓶中加入式1所示2-吲哚酮衍生物、式2a所示的过氧化叔丁醇(t-BuOOH)和溶剂水，然后将反应器置于一定温度、空气气氛条件下搅拌反应，经TLC或GC-MS监测反应进程，至反应原料2-吲哚酮衍生物反应完全，停止反应，经后处理得到目标产物；其反应式为：上述式1表示的2-吲哚酮衍生物及式I表示的3-过氧基-2-吲哚酮类化合物中，R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基，各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6酰基、C1-C6酯基、卤素、氰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基、-NRaRb。其中，Ra，Rb彼此独立地选自C1-C6烷基或氢；所述杂芳基的杂原子选自O、S或N；R2表示苯基、C1-C6烷基、C5-C14芳基，优选为苯基；R3表示氢、C1-C6烷基、C1-C6酰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14芳基-C1-C6...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋思哲，魏文廷，包雯慧，孟亚楠，孟潇潇，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33