螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法技术

螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法，属于有机合成技术领域，在酸性催化剂和溶剂存在的条件下，将邻(芳基)乙炔基苯乙酮和3‑亚烷基吲哚酮混合进行反应，得到下式的螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物，本发明专利技术通过多米诺反应，达到快速构建多环螺吲哚啉的目的，本方法优点在于克服了现有技术中合成步骤复杂，操作繁琐等不足。

【技术实现步骤摘要】
螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及结构复杂的螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]类化合物的合成技术。
技术介绍
具有螺吲哚啉结构框架的天然化合物具有特殊生物活性，如抑制胆碱酶活性，抗菌，抗癌等作用。((a)Y.Kia,H.Osman,R.S.Kumar,V.Murugaiyah,A.Basiri,S.Perumal,H.A.WahabandC.S.Bing,Bioorg.Med.Chem.,2013,21,1696.(b)Y.Arun,G.Bhaskar,C.Balachandran,S.IgnacimuthuandP.T.Perumal,Bioorg.Med.Chem.Lett.,2013,23,1839.(c)J.Qu,L.Fang,X.-D.Ren,Y.Liu,S.-S.Yu,L.Li,X.-Q.Bao,D.Zhang,Y.LiandS.-G.Ma,J.Nat.Prod.,2013,76,2203.)。酸催化多组分多米诺反应是构建多环化合物的一个常用有效的方法，为螺吲哚啉化合物的合成提供了一条简洁、高效的合成新途径。利用多米诺反应酸催化多个反应位点一步操作构建多环螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]化合物，其优点是原子经济性高，操作简单。由此可见，对于螺吲哚啉的研究在合成以及医药方面都具有重要的意义。目前，未见文献报道有对结构如此复杂的螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]类化合物的研究。2016年，JaeNyoungKim利用3-羟基-3-(芳基乙炔基)吲哚啉-2-酮与2-萘酚在1,2-二氯乙烷溶剂中，对甲基苯磺酸为催化剂合成3-(1-芳基萘并[2,1-b]呋喃-2-基)吲哚啉-2-酮HwaJungRoh,JinWooLim,JiYeonRyu,JunseongLee,JaeNyoungKim,TetrahedronLetters2016,574280.在2017年，RamaKrishnaPeddinti课题组利用3-亚烷基吲哚酮与2-萘酚在Lewis酸BF3.Et2O的催化下合成了3-(2-(芳基)萘并[2,1-b]呋喃-1-基)吲哚啉-2-酮NitikaSharmaandRamaKrishnaPeddinti,J.Org.Chem.2017,82,918.这些方法中只能合成简单的呋喃杂环，而且操作步骤复杂。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种简易的螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法。本专利技术技术方案是：在酸性催化剂和溶剂存在的条件下，将邻(芳基)乙炔基苯乙酮和3-亚烷基吲哚酮混合进行反应，得到下式的螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物：其中：R1为氢、甲基、甲氧基；R2为氢、氟、氯或甲基；R3为氢、正丁基或苄基；R4为氢、甲基基、甲氧基或氯。本专利技术化学反应式如下：多米诺反应是构建多环化合物的一种常用有效的方法，为螺吲哚啉化合物的合成提供了一条简洁、高效的合成新途径。本专利技术通过多米诺反应，达到快速构建多环螺吲哚啉的目的，本方法优点在于克服了现有技术中合成步骤复杂，操作繁琐等不足。本专利技术机理如下：通过邻(芳基)乙炔基苯乙酮（I）的酮羰基在Lewis酸和Bronsted酸的共同作用下，进行烯醇互变为(A)，双键对分子内的缺电子炔烃的三键加成得到(B)，(B)脱去一个质子形成(C)，(C)和3-亚烷基吲哚酮（II）进行加成得到(D)，(D)在Bronsted酸的催化下，脱去一分子水形成呋喃环(E)，(E)在酸性条件下进行分子内的Friedel-Crafts反应，得到螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]（III）目标化合物。进一步地，本专利技术所述邻(芳基)乙炔基苯乙酮为邻(苯基)乙炔基苯乙酮、邻(对甲氧基苯基)乙炔基苯乙酮或邻(对甲苯基)乙炔基苯乙酮。采用此三种具有供电子取代基的邻(芳基)乙炔基苯乙酮能够合成结构复杂和高收率的螺吲哚啉化合物，收率达到61%～92%。所述3-亚烷基吲哚酮为1-苄基-3-(2-氧代-2-(对甲苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-3-(2-氧代-2-(4-氯苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-5-氯-3-(2-氧代-2-(4-氯苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-5-氟-3-(2-氧代-2-(4-甲基苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-5-甲基-3-(2-氧代-2-(苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮或1-正丁基-3-(2-氧代-2-(4-甲氧基苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮。采用这几种具有N-取代保护基的3-亚烷基吲哚酮能够合成结构复杂和高收率的螺吲哚啉化合物，收率达到61%～92%。本专利技术所述的溶剂为1,2-二氯乙烷。采用该溶剂，使合成产率达到61%～92%。所述邻(芳基)乙炔基苯乙酮与3-亚烷基吲哚酮的投料摩尔比为1∶1。该反应为1：1的反应，投入的比例正好与理论符合，节约了能源，避免了原料的浪费。所述的酸性催化剂为三氟甲磺酸和三氟甲磺酸铜的混合物。单独的三氟甲磺酸铜不能催化改反应的进行，单独的三氟甲磺酸催化作用收率较低，混合酸催化对于该反应能够达到理想的催化效果。所述三氟甲磺酸铜和三氟甲磺酸的混合比为1∶4。采用该比例的催化体系顺利的促进该反应，达到了61%～92%的收率。所述酸性催化剂（三氟甲磺酸铜和三氟甲磺酸）和邻(芳基)乙炔基苯乙酮投料的摩尔比分别为1∶20或1∶5。该组合催化体系，三氟甲磺酸铜辅助三氟甲磺酸，催化促进了邻（芳基）乙炔基苯乙酮与3-亚烷基吲哚酮的环合，促进了最后的分子内Friedel-Crafts反应。所述的反应条件是反应温度为20～120℃，反应时间2～24小时。优选地反应温度为80℃，反应时间16小时。经试验研究发现：在低温条件下不反应；而温度过高，则产生副产物，降低收率。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。实施例1：以制备结构式如下的1-苄基-6'-(对甲基苯基)螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]-2-酮为例，其反应式和制备方法如下：制备方法如下：在50ml圆底烧瓶中加入0.110g(0.5mmol)邻(苯基)乙炔基苯乙酮，0.177g(0.5mmol)1-苄基-3-(2-氧代-2-(对甲苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮，加10mL1，2-二氯乙烷，加入0.009g(0.025mmol)的三氟甲磺酸铜，0.015g(0.1mmol)三氟甲磺酸作为催化剂，加热回流16小时，通过薄层色谱分析，反应结束后，停止反应，依次加入5mL水，3×5mL乙酸乙酯萃取，合并有机层，用无水硫酸钠干燥，在旋转蒸发仪上将溶剂蒸发浓缩，利用柱层色谱分离(体积比，乙酸乙酯：石油醚=1:20)即可得到纯1-苄基-6'-(对甲基苯基)螺[吲哚啉-3,7'-四苯并[7,6-bc]呋喃]-2-酮，其分离收率为81%。结构表征数据如下：1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.50(s,1H,ArH),8.44(d,J=7.6Hz,1H,ArH),8.27(d,J=7.6Hz,1H,ArH),8.19(d,J=8.0Hz,1H,ArH),7.67(t,J=7.2Hz,1H,ArH),7.60(t本文档来自技高网...

【技术保护点】
螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法，其特征在于：在酸性催化剂和溶剂存在的条件下，将邻(芳基)乙炔基苯乙酮和3‑亚烷基吲哚酮混合进行反应，得到下式的螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物：

【技术特征摘要】
1.螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物的一种合成方法，其特征在于：在酸性催化剂和溶剂存在的条件下，将邻(芳基)乙炔基苯乙酮和3-亚烷基吲哚酮混合进行反应，得到下式的螺吲哚啉四苯并呋喃类化合物：其中：R1为氢、甲基、甲氧基；R2为氢、氟、氯或甲基；R3为氢、正丁基或苄基；R4为氢、甲基、甲氧基或氯。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述邻(芳基)乙炔基苯乙酮与3-亚烷基吲哚酮的投料摩尔比为1∶1。3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于：所述邻(芳基)乙炔基苯乙酮为邻(苯基)乙炔基苯乙酮、邻(对甲氧基苯基)乙炔基苯乙酮或邻(对甲苯基)乙炔基苯乙酮。4.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于：所述3-亚烷基吲哚酮为1-苄基-3-(2-氧代-2-(对甲苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-3-(2-氧代-2-(4-氯苯基)亚乙基)吲哚啉-2-酮、1-苄基-5-氯-3-(2-氧代-2-(4-氯苯基)亚乙基)吲哚啉...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晶，杨仁银，颜朝国，韩莹，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32