一种手性吲哚并噻喃化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种手性吲哚并噻喃类化合物的合成方法，具体为以硫代吲哚酮与苯甲醛丙二腈为反应物，在手性多功能1R,2R-二苯基乙二胺硫脲催化剂催化下，在溶剂中合成得到产物。本发明专利技术公开的方法原料简单易得，反应条件温和，后处理简单方便，适用的底物范围广，收率高，对映选择性高；由此合成得到的产物可用以合成药物和杀虫剂的中间体。

【技术实现步骤摘要】
一种手性吲哚并噻喃化合物的合成方法
本专利技术涉及吲哚并噻喃化合物的合成，具体涉及一种手性吲哚并噻喃化合物的催化合成方法。
技术介绍
吲哚类化合物，具有抗肿瘤、抗植物病毒、植物生长调节、除草、杀菌、抑制酶活性、抗氧化及防辐射、破坏生物细胞膜等广泛的生物活性，而受到很多科学家的关注。具有噻喃骨架的化合物同样具有很重要的生物活性，如抗癌，镇痛，抗感染等。与消旋化合物相比，手性化合物的结构与性质不同，纯净的手性化合物在自然界中存在稀少，并且制备使用一种单一构型的手性化合物可以避免了另一种构型在产品使用中存在的副作用，所以手性化合物在开发利用时有着更加重要的意义。手性的吲哚并噻喃化合物具有很大的应用价值，因此选择高效的方法合成手性吲哚噻喃类化合物对于生物医药、除草杀菌、调节植物生长等领域具有积极意义。在有机合成领域，通过不对称小分子催化的反应由于仅用少量的手性催化剂就可获得大量新的活性物质而成为最有效、有经济价值的合成手性化合物的方法。现有技术还没有能够一步合成得到手性吲哚并噻喃类化合物的报道，因此很有必要专利技术一种合成手性吲哚并噻喃化合物的方法，该方法不仅收率高、对映选择性优秀，同时还需反应条件温和、操作简单。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种手性吲哚并噻喃化合物的催化合成方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种手性吲哚并噻喃化合物的合成方法，包括以下步骤，以硫代吲哚酮、苯甲醛丙二腈为反应物，以手性硫脲化合物为催化剂，在苯类溶剂中，于−10℃～25℃反应得到产物手性吲哚并噻喃化合物；以摩尔量计，所述催化剂的用量为硫代吲哚酮的2.5～10%；所述苯甲醛丙二腈的用量为硫代吲哚酮的1～3倍；所述苯甲醛丙二腈的化学结构式为，其中R1选自：苯基、2-氟苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、3-溴苯基、3-硝基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-异丙基基苯基、2,4-二氯苯基、2,4-甲氧基苯基、3,5-甲氧基苯基、2-萘基、2-噻吩基、2-呋喃基、苯乙烯基、异丙基、正丁基中的一种；所述硫代吲哚酮的化学结构式为，其中R2为氢、5-溴、5-氟、5-碘、6-溴、6-氯、7-氟、7-氯、5-甲基或者5,7-二甲基；所述手性吲哚并噻喃化合物的结构式为：。上述手性吲哚并噻喃化合物的结构式中的R1来自所述苯甲醛丙二腈的化学结构式；R2来自所述硫代吲哚酮的化学结构式。上述技术方案中，所述苯类溶剂为甲苯、二甲苯或者均三甲苯；优选为均三甲苯。上述技术方案中，所述反应时间为30分钟～30小时。优选的技术方案中，以摩尔量计，所述催化剂的用量为硫代吲哚酮的2.5%。优选的技术方案中，以摩尔量计，苯甲醛丙二腈的用量为硫代吲哚酮的1.2倍。优选的技术方案中，所述催化剂为1R，2R-二苯基乙二胺硫脲；其化学结构式如下所示：上述技术方案中，反应过程包括向反应瓶中依次加入催化剂、苯甲醛丙二腈、溶剂、硫代吲哚酮进行反应，反应结束后，粗产物通过简单的柱层析（洗脱剂优选为石油醚∶二氯甲烷=1~2:3）即可得到目标产物手性吲哚并噻喃类化合物；该类化合物是很多抗菌药物，抗病毒剂和镇痛制剂的类似物，在生物医药、除草杀菌领域有巨大的潜在应用价值。优选的技术方案中，制备手性吲哚并噻喃化合物时加入4Å分子筛为添加剂，以提高反应收率。以质量计，所述4Å分子筛的用量为硫代吲哚酮用量的2.5倍。进一步优选的方案中，先将苯甲醛丙二腈、4Å分子筛、催化剂加入苯类溶剂中，混合后再加入硫代吲哚酮，然后反应得到产物手性吲哚并噻喃化合物。上述反应过程如下所示：由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点:1．本专利技术首次实现了以硫代吲哚酮和苯甲醛丙二腈为反应物、手性多功能硫脲化合物为催化剂合成手性含吲哚并噻喃类化合物的方法，该方法操作简便，反应条件温和。2．本专利技术所公开的合成手性含吲哚并噻喃类化合物的反应条件温和，催化剂用量少，后处理简单，属于迈克尔加成反应，一步反应得到产物，副产物很少。3．本专利技术首次通过简单的一步反应得到了单一构型的产物，避免了另一构型带来的副作用，拓展了手性化合物的应用。4．本专利技术公开的合成手性含吲哚并噻喃类化合物的方法适用底物范围很广，原料均为工业化、廉价易得的产品，无污染；并且官能团兼容性高，对应选择性优秀，收率高。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述:实施例一：反应瓶中依次加入1R,2R-二苯基乙二胺硫脲（5.1mg，0.01mmol），和2a（18.5mg,0.12mmol），1a(16.3mg,0.1mmol)，加入2mL均三甲苯，在25℃下反应1小时，反应结束后，粗产物通过简单的柱层析（洗脱剂为石油醚：二氯甲烷=1:2）即可得到目标产物3a（30.4mg），绿色固体，收率为95%，mp194-196℃，91%ee。反应瓶中依次加入1R,2R-二苯基乙二胺硫脲（2.6mg，0.005mmol），和2a（18.5mg,0.12mmol），1a(16.3mg,0.1mmol)，加入2mL均三甲苯，在25℃条件下反应2小时，反应结束后，粗产物通过简单的柱层析（洗脱剂为石油醚：二氯甲烷=1:2）即可得到目标产物3a（30.5mg），绿色固体，收率为96%，mp194-196℃，91%ee。反应瓶中依次加入1R,2R-二苯基乙二胺硫脲（1.3mg，0.0025mmol），和2a（18.5mg,0.12mmol），1a(16.3mg,0.1mmol)，加入2mL均三甲苯，在25℃条件下反应3小时，反应结束后，粗产物通过简单的柱层析（洗脱剂为石油醚：二氯甲烷=1:2）即可得到目标产物3a（30.1mg），绿色固体，收率为95%，mp194-196℃，91%ee。反应瓶中依次加入1R,2R-二苯基乙二胺硫脲（1.3mg，0.0025mmol），和2a（18.5mg,0.12mmol），40mg4Å分子筛，加入2mL均三甲苯，将反应瓶放置在−10℃条件下搅拌30分钟，然后加入1a(16.3mg,0.1mmol)，反应15小时，反应结束后，粗产物通过简单的柱层析（洗脱剂为石油醚：二氯甲烷=1:2）即可得到目标产物3a（30.1mg），绿色固体，收率为95%，mp194-196℃，96%ee。对产物3a进行分析，结果如下：96%ee,用HPLC测定[DaicelChiralcelOD-H,hexane/iPrOH(80:20),流速:1.0mL·min-1,λ=254nm,t(minor)=11.57,t(major)=13.61];[α]D26=170.4(c0.55,CHCl3);1HNMR(400MHz,DMSO):δ7.40(d,J=8.4Hz,1H),7.36–7.34(m,2H),7.31–7.25(m,3H),7.18–7.15(m,1H),7.12–7.08(m,1H),6.98–6.94(m,3H),5.15(s,1H),3.67(s,3H);13CNMR(101MHz,DMSO)δ151.4,144.9,137.6,128.5,127.2,126.7,124.9,123.0,121.3,119.9,119.4,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手性吲哚并噻喃化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以硫代吲哚酮、苯甲醛丙二腈为反应物，以手性硫脲化合物为催化剂，在苯类溶剂中，于−10℃～25℃反应得到产物手性吲哚并噻喃化合物；以摩尔量计，所述催化剂的用量为硫代吲哚酮的2.5～10%；所述苯甲醛丙二腈的用量为硫代吲哚酮的1～3倍；所述苯甲醛丙二腈的化学结构式为，其中R1选自：苯基、2‑氟苯基、2‑氯苯基、3‑氯苯基、3‑溴苯基、3‑硝基苯基、4‑氟苯基、4‑氯苯基、4‑溴苯基、4‑硝基苯基、4‑氰基苯基、4‑三氟甲基苯基、2‑甲氧基苯基、3‑甲基苯基、4‑甲氧基苯基、4‑甲基苯基、4‑异丙基苯基、2,4‑二氯苯基、2,4‑甲氧基苯基、3,5‑甲氧基苯基、2‑萘基、2‑噻吩基、2‑呋喃基、苯乙烯基、异丙基、正丁基中的一种；所述硫代吲哚酮的化学结构式为，其中R2为氢、5‑溴、5‑氟、5‑碘、6‑溴、6‑氯、7‑氟、7‑氯、5‑甲基或者5,7‑二甲基；所述手性吲哚并噻喃化合物的结构式为：。

【技术特征摘要】
1.一种手性吲哚并噻喃化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以硫代吲哚酮、式Ⅰ化合物为反应物，以式Ⅱ化合物为催化剂，在苯类溶剂中，于℃～25℃反应得到产物手性吲哚并噻喃化合物；以摩尔量计，所述催化剂的用量为硫代吲哚酮的2.5～10%；所述式Ⅰ化合物的用量为硫代吲哚酮的1～3倍；所述式Ⅰ化合物的化学结构式为，其中R1选自：苯基、2-氟苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、3-溴苯基、3-硝基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、2-甲氧基苯基、3-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-异丙基苯基、2，4-二氯苯基、2，4-甲氧基苯基、3，5-甲氧基苯基、2-萘基、2-噻吩基、2-呋喃基、苯乙烯基、异丙基、正丁基中的一种；所述式Ⅱ化合物的化学结构式为：；所述硫代吲哚酮的化学结构式为，其中R2为氢、5-溴、5-氟、5-碘、6-溴、6-氯、7-氟、7-氯、5-甲基或者5,7-二甲基；所述手性吲哚并噻喃化合物的结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴旺，陈祥，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32