一种合成2,2’‑二聚吲哚类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成2,2’‑二聚吲哚类化合物的方法。首先以吲哚类化合物为原料，在氢化钠碱性条件下，通过吲哚或取代吲哚与2‑氯嘧啶反应生成1‑(嘧啶基‑2‑基)‑1H‑吲哚类化合物，向吲哚类化合物中引入嘧啶导向基团，之后1‑(嘧啶基‑2‑基)‑1H‑吲哚类化合物在醋酸铜、硝酸银和甲苯溶剂的参与下进行自身二聚反应，最终合成2,2’‑二聚吲哚类化合物。本发明专利技术运用直接碳氢活化的反应方法，减少了反应步骤，提高了反应经济性，在温和的条件下，高效合成了目标产物2,2’‑二聚吲哚类化合物，2,2’‑二聚吲哚类化合物脱保护反应后可离去嘧啶基团，生成2,2’‑二聚吲哚，此结构单元具有广泛的生物活性和广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属有机合成化学
，具体涉及一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法。
技术介绍
2,2’-二聚吲哚同系物或衍生物是重要的杂环化合物，2,2’-二聚吲哚结构存在于许多天然生物活性分子、靛蓝染料和泰尔红紫染料中，也可用于制备有机电致发光材料或某些离子的接收器或传感器材料，在材料化学、医药化学、染料等领域应用广泛。常规的合成2,2’-二聚吲哚化合物的方法主要可以分为两类：一类为成环反应，一般以N,N’-二邻甲苯基乙二酰胺的成环反应或邻炔基苯胺类化合物的成环反应为主。此类反应的原料不易得，有些反应温度非常高，反应条件不温和。如：Madelung以N1,N2-二邻甲苯基乙二酰胺为反应原料，在强碱C5H11ONa的作用下，生成了2,2’-二聚吲哚，但是产率较低，反应温度高达360℃(a)Madelung,W.,BerichteDerDeutschenChemischenGesellschaft1912,45(1),1128–1134；b)W.Madelung[J].Ann.Chem,1914,405:58.)。Pelly小组优化了此反应，选用乙醇钾作为进攻试剂，产率提高到了80％，但是反应温度依然很高，需要300℃的高温，并且反应原料不易得，制约了此类反应的进一步应用与发展(Pelly,S.C.；Parkinson,C.J.；Otterlo,W.A.L.V.；Koning,C.B.D.,J.Org.Chem.2006,37(18),10474-10481.)。Koradin小组报道了炔基苯胺类底物分子内成环合成2,2’-二聚吲哚的反应，在80℃下，KH作为进攻试剂，在NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶剂中反应20h即可制得(Koradin,C.；Dohle,W.；Rodriguez,A.L.；Schmid,B.；Knochel,P.,Tetrahedron2003,59(9),1571-1587.)。Kumaran课题组使用同样的底物，以过渡金属铱作为催化剂，在四氟硼酸钠的碱性条件下，成功合成了2,2’-二聚吲哚，产率达到了84％，然而原料不易得，来源不广泛(Elumalai,K.；WaiYip,F.；Kee,L.W.,Org.Lett.2014,16(5),1342-1345.)。第二类为过渡金属催化的脱氢偶联反应，此类反应以来源更广泛、成本更低的吲哚类化合物作为起始原料，反应条件比较温和，产物区域选择性高，缺陷是使用贵金属钯催化剂或者产率较低。虽然，利用过渡金属催化的碳氢活化方法合成二聚吲哚有一定的优势，但是此类反应很有挑战性，研究成果少。在近五年，Carretero(García.Rubia,et.al.Chemistry–AEuropeanJournal2010,16(31),9676-9685.)和Hirano(Odani,R.et.al.Heterocycles:aninternationaljournalforreviewsandcommunicationsinheterocyclicchemistry2014,88(1),595-602.)小组成功实现了氮杂环导向的吲哚化合物C2位二聚反应，但前者使用了贵金属催化剂钯，脱保护过程Mg的用量大，经济性不高，后者反应温度过高，底物耐受性差，产率只有35-55％。因此，开发一种新型的、经济适用且高效的2,2’-二聚吲哚类化合物的合成方法具有十分重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低、产率高、绿色环保的合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法，式Ⅰ所示的2,2’-二聚吲哚类化合物是通过式II所示的吲哚或取代吲哚与式III所示的2-氯嘧啶反应生成的式IV所示的1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物在醋酸铜和硝酸银的参与下进行自身二聚反应，其反应通式为，其中，R选自氢、烷基、烷氧基、苄氧基、卤代基或硝基，取代于吲哚环的C4、C5或C6位。上述的一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法，具体步骤如下：将1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物、醋酸铜和硝酸银溶于甲苯中，混合均匀后在110～130℃下反应12～24小时，反应结束后去除溶剂得粗产物，粗产物经柱层析分离后即得纯产物2,2’-二聚吲哚类化合物。优选地，硝酸银的摩尔量为1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物摩尔量的1.0～1.4equiv.，醋酸铜的摩尔量为1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物摩尔量的1.0～1.5equiv.。1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物根据文献1(Ackermann,L.；Lygin,A.V.,Org.Lett.2011,13(13),3332-3335.)制备得到。优选地，所述的1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物通过如下步骤合成：将吲哚或取代吲哚底物和NaH溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中，冰水浴条件下反应30～60分钟，然后加入2-氯嘧啶，在100～130℃下反应16～24小时，反应结束后冷却至室温，萃取除去溶剂，过柱分离得到化合物1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类反应物。优选地，1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物合成步骤中所述的NaH的摩尔量为吲哚或取代吲哚摩尔量的1.2～1.8equiv.，2-氯嘧啶的摩尔量是吲哚或取代吲哚摩尔量的1.1～1.6equiv.。与现有技术相比，本专利技术的显著效果如下：(1)采用广泛易得、便宜的吲哚作为起始原料，运用碳氢活化的反应方法，反应原子经济性高，避免了常规的C-H的预活化，同时显著提高了产率，大部分产物产率可达70-86％；(2)非贵重金属盐醋酸铜参与，相比传统贵金属催化剂钯、铑和钌，显著降低了成本。本专利技术合成的2,2’-二聚吲哚类化合物可以进行脱保护反应，离去嘧啶基团，生成2,2’-二聚吲哚，此结构单元具有广泛的生物活性和广阔的应用前景。附图说明图1是实施例1制得的1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁谱图。图2是实施例2制得的4,4’-二甲基-1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁(a)和碳核磁谱图(b)。图3是实施例3制得的4,4’-二苄氧基-1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁(a)和碳核磁谱图(b)。图4是实施例4制得的4,4’-二溴-1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁(a)和碳核磁谱图(b)。图5是实施例5制得的5,5’-二甲氧基-1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁(a)和碳核磁谱图(b)。图6是实施例7制得的5,5’-二硝基-1,1’-二(嘧啶基-2-基)-1H,1’H-2,2’-二吲哚的氢核磁(a)和碳核磁谱图(b)。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成2,2’‑二聚吲哚类化合物的方法，其特征在于，具体步骤如下：将1‑(嘧啶基‑2‑基)‑1H‑吲哚类化合物、醋酸铜和硝酸银溶于甲苯中，混合均匀后在110～130℃下反应12～24小时，反应结束后去除溶剂得粗产物，粗产物经柱层析分离后即得纯产物2,2’‑二聚吲哚类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法，其特征在于，具体步骤如下：将1-(嘧
啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物、醋酸铜和硝酸银溶于甲苯中，混合均匀后在110～130℃
下反应12～24小时，反应结束后去除溶剂得粗产物，粗产物经柱层析分离后即得纯产物
2,2’-二聚吲哚类化合物。
2.根据权利要求1所述的一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法，其特征在于，
硝酸银的摩尔量为1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物摩尔量的1.0～1.4equiv.，醋酸铜的
摩尔量为1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物摩尔量的1.0～1.5equiv.。
3.根据权利要求1所述的一种合成2,2’-二聚吲哚类化合物的方法，其特征在于，
所述的1-(嘧啶基-2-基)-1H-吲哚类化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜超，乐俊，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32