一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2‑b]咔唑类化合物的方法，属于化学有机合成技术领域，具体是将亚烷基吲哚酮类化合物与邻烯基芳基异腈类化合物按照摩尔比为1:1～1:3混合，分别加入催化剂及溶剂，在100℃～150℃下反应27～48h，TLC监测直至亚烷基吲哚酮类化合物消失，然后将反应液倒入饱和氯化钠水溶液中，加入稀盐酸除去剩余的邻烯基芳基异腈类化合物，直至TLC监测邻烯基芳基异腈类化合物消失，然后用二氯甲烷萃取、合并有机相、减压蒸馏，得到粗产品，粗产品经硅胶柱层析分离，得到终产物，该方法所得产物吲哚并[3,2‑b]咔唑类化合物具有多样性，可通过不同的原料邻烯基芳基异腈类化合物或亚烷基吲哚酮类化合物的变化进行调控。

【技术实现步骤摘要】
一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物的方法
本专利技术属于化学有机合成
，具体涉及一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物的方法。
技术介绍
吲哚并咔唑包括五个同分异构体，分别是吲哚并[2,3-a]咔唑、吲哚并[2,3-b]咔唑、吲哚并[2,3-c]咔唑、吲哚并[3,2-a]咔唑、吲哚并[3,2-b]咔唑。在五个同分异构体中，人们研究和应用较多的是吲哚并[3,2-b]咔唑，如下所示分子结构：由于吲哚并[3,2-b]咔唑具有类似并五苯的稠环结构，这类化合物一般具有较大的带隙和较低的最高已占轨道能级，这类分子的大共轭平面结构有助于载流子传输，并且其刚性平面结构使得该类化合物具有良好的热稳定性。此外，和并五苯相比，吲哚并[3,2-b]咔唑还具有一个非常显著的优点，即可以通过化学修饰的方法在吲哚并[3,2-b]咔唑上引入多种取代基，对其进行结构修饰。如其2，4，8，10位反应活性较好；5，11位既可以进行烷基化也可以通过Ullmann偶联反应进行N上芳基化进行修饰；6，12位也可以进行结构优化。近来研究已发现，经结构修饰后的吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物在某些性能上有很大改变，如吲哚并[3,2-b]咔唑环上引入卤素、烷基链等官能团不仅可以调节吲哚并咔唑的分子轨道能级，还可以有效改善分子的堆积模式，通过增强分子间的π-π相互作用，提高载流子传输能力。正是吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物优良的性能使其在材料、制药领域得到广泛的应用。目前，已报道的吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物合成方法主要包括:(1)双费歇尔关环法，(Shi,P.H.；Shi,L.W.；Dai,J.X.；Xu,L.；Wang,M.H.；Wu,X.H.；Fang,L.；Dong,C.MartinM.F.Choi,Synthesis,photophysicalandelectrochemicalpropertiesandtheoreticalstudiesonthreenovelindolo[3,2-b]carbazolederivativescontainingbenzothiazoleunits[J].Tetrahedron2012,68(47),9788-9794.。Shi,H.P.；Dai,J.X.；Wu,X.H.；Shi,L.W.；Yuan,J.D.；Fang,L.；Miao,Y.Q.；Du,X.G.；Wang,H.；Dong,C.Anoveldimesitylboron-substitutedindolo[3,2-b]carbazolederivative:Synthesis,electrochemical,photoluminescentandelectroluminescentproperties[J].Org.Electron.2013,14(3),868-874.)。(2)酸催化吲哚与醛缩合法(Yu,J.；Luo,J.；Chen,Q.；He,K.Q.；Meng,F.Y.；Deng,X.P.；Wang,Y.F.；Tan,H.；Jiang,H.G.；Zhu,W.G.Synthesisandoptoelectronicpropertiesofanoveldinuclearcyclometalatedplatinum(II)complexcontainingtriphenylamine-substitutedindolo[3,2-b]carbazolederivativeinthesingle-emissive-layerWPLEDs[J].Tetrahedron2014,70(6),1246-1251.,Xiao,Z.H.；Di,Y.；Tan,Z.F.；Cheng,X.D.；Chen,B.；Feng,J.W.Efficientorganicdyesbasedonperpendicular6,12-diphenylsubstitutedindolo[3,2-b]carbazoledonor[J].Photochem.Photobiol.Sci.2016,15(12),1514-1523.)。(3)二吲哚甲烷环化法(Shu,D.X.；Winston-McPherson,G.N.；Song,W.Z.；Tang,W.P.Platinum-CatalyzedTandemIndoleAnnulation/ArylationfortheSynthesisofDiindolylmethanesandIndolo[3,2-b]carbazoles[J].Org.Lett.2013,15(16),4162-4165.,Panesar,H.K.；Solano,J.；Minehan,T.G.SynthesisandDNAbindingprofileofN-mono-andN,N'-disubstitutedindolo[3,2-b]carbazoles[J].OrgBiomolChem,2015,13(10),2879-2883.)。(4)钯催化环化法(Kober,U.；H.J.Palladium-CatalyzedApproachtoMalasseziazoleAandFirstTotalSynthesisofMalasseziazoleC[J].Synlett.2015,26(11),1549-1552.)。(5)酸催化吲哚二聚法(Katritzky,A.R.；Li,J.Q.；Stevens,C.V.FacileSynthesisof2-SubstitutedIndolesandIndolo[3,241carbazolesfrom2-(Benzotriazol-1-ylmethy1)indole[J].J.Org.Chem.1995,60(11),3401-3404.；Lee,V.；Cheung,M.K.；WongW.T.；Cheng,K.F.StudiesontheAcid-CatalyzedDimerizationof2-Prenylindoles[J].Tetrahedron1996,52(28),9455-9468.)。(6)还原偶联法(Laronze-Cochard,M.；Cochard,F.；Daras,E.；Lansiaux,A.；Brassart,B.；Vanquelef,E.；Prost,E.；Nuzillard,J.M.；Baldeyrou,B.；Goosens,J.F.；Lozach,O.；Meijer,L.；Riou,J.F.；Henon,E.；Sapi,J.Synthesisandbiologicalevaluationofnewpenta-andheptacyclicindolo-andquinolinocarbazoleringsystemsobtainedviaPd(0)catalysedreductiveN-heteroannulation[J].Org.Biomol.Chem.2010,8(20),4625-4636.)。总结上述已有制备方法，我们发现存在以下问题：有些方法或步骤比较繁琐；或产物结构比较单一。同时，基于邻烯基芳基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2‑b]咔唑类化合物的方法，其特征在于，具体步骤如下：将亚烷基吲哚酮类化合物与邻烯基芳基异腈类化合物按照摩尔比为1:1～1:3混合，分别加入催化剂及溶剂，在100℃～150℃下反应27～48h，TLC监测直至亚烷基吲哚酮类化合物消失，然后将反应液倒入饱和氯化钠水溶液中，加入稀盐酸除去剩余的邻烯基芳基异腈类化合物，直至TLC监测邻烯基芳基异腈类化合物消失，然后用二氯甲烷萃取、合并有机相、减压蒸馏，得到粗产品，粗产品经硅胶柱层析分离，得到终产物；反应方程式如下：

【技术特征摘要】
1.一种由邻烯基芳基异腈通过串联环加成反应合成吲哚并[3,2-b]咔唑类化合物的方法，其特征在于，具体步骤如下：将亚烷基吲哚酮类化合物与邻烯基芳基异腈类化合物按照摩尔比为1:1～1:3混合，分别加入催化剂及溶剂，在100℃～150℃下反应27～48h，TLC监测直至亚烷基吲哚酮类化合物消失，然后将反应液倒入饱和氯化钠水溶液中，加入稀盐酸除去剩余的邻烯基芳基异腈类化合物，直至TLC监测邻烯基芳基异腈类化合物消失，然后用二氯甲烷萃取、合并有机相、减压蒸馏，得到粗产品，粗产品经硅胶柱层析分离，得到终产物；反应方程式如下：其中：R1选自芳甲酰基、杂环取代甲酰基、酯基、苯乙烯酰基；R2选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大伟，张雪明，马正宁，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22