N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物及其C2位的C-O键的构建方法技术

本发明专利技术公开了一种N‑乙酰基‑3‑氧吲哚类化合物及其C2位的C‑O键的构建方法，属于有机合成技术领域，包括以下步骤：在碘化物和氧化剂作用下，式(1)化合物与式(2)化合物室温发生C2位的酰氧化反应，实现式(3)化合物C2位的C‑O键的构建；本发明专利技术通过常规的简单的化学合成方法，设计并合成得到了一系列的C2位含C‑O键的类吲哚结构化合物，首次实现了N‑乙酰基‑3‑氧吲哚酮类化合物C‑2位的酰氧化反应；本发明专利技术制造工艺简单，不需要大型仪器和昂贵的原料，反应条件温和，避免地使用了金属催化剂，绿色环保，具有广阔的应用前景。

N-acetyl-3-oxyindoles and the construction of C-O bond at C2

【技术实现步骤摘要】
N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物及其C2位的C-O键的构建方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物及其C2位的C-O键的构建方法。
技术介绍
C-H键的直接断裂及其转化为C-X键(X＝N,O,S,C,I,Br)是现代化学中一个引人注目的研究领域，旨在合成复杂的分子。该策略提供了简单合成天然产品、药品和农用化学品的路线。减少废物的产生，具有原子经济性。在C-H键官能化转化为C-X键的各种转变中，由于含有C-O键的有机分子在天然产物、医药中间体、功能材料和香料中的重要性，使得C-H转化为C-O键成为了人们关注的焦点。吲哚广泛应用于染料、香水、医药杂质、药物中间体以及具有生物活性的天然化合物的合成，是重要的化学工业原料。一些吲哚衍生物已经被证明具有抗癌、抗糖尿病、抗艾滋病等疗效。特别是C2位含氧的吲哚，其在化学和生物化学中起着重要作用，是许多重要的天然产物和药物应用中发现的一种特殊的结构基序，具有发现新的抗疟、抗菌和抗肿瘤药物的巨大潜力，如抗肿瘤抗生素FR900482，mitomycinC,MitomycinK，dragmacidinA，CephalinoneB，Mersicarpine。因此，吲哚和吲哚衍生物的C-H功能化转化为C-O键具有重要意义。目前报道了一些吲哚和吲哚衍生物的C-H功能化转化为C-O键的方法。2018年Koley和他的同事发现了一种使用O2作为氧化剂，铜(I)催化的吲哚与苯甲酸偶联的酰氧化反应(Adv.Synth.Catal,2018,360,1644-1649)，实现了吲哚C7位的酰氧化。该方法官能团耐受范围广，脂肪族羧酸作为偶联剂也进行了反应，但产率较低(35～55％)，反应方程式如下：同年，Wang的课题组开发了一种Rh(II)催化的吲哚的选择性C7-羟基化和乙酰氧基化(ChemistrySelect,2018,3,8035-8039)，第一次报道了吲哚C7位的羟基化，官能团耐受性好，但是PhI(OAc)2的使用量较大，且使用的金属较昂贵，不符合绿色，经济的观点，反应方程式如下：随后，Luo课题组开发了一种嘧啶作为导向基团，铜(II)催化的吲哚的C7-乙酰氧基化(ChemistrySelect,2019,4,5835-5838)，该方法具有高度的官能团耐受性，使用化学计量的铜催化剂，不需要氧化剂，绿色，经济，反应方程式如下：此外，Lei，Kwong和Suna课题组使用Pd(OAc)2作为催化剂,PhI(OAc)2作为氧化剂对吲哚进行C3-乙酰氧基化。后来，Punji开发了一种无金属方法，以PhI(OAc)2作为氧化剂对N取代的吲哚进行C3选择性乙酰氧基化，反应方程式如下：2015年，赵课题组报道了L-氨基酸催化的3-取代吲哚-2酮与丙二酸半硫代酯，酸的酰氧化(J.Org.Chem.2015,80,12686-12696)，是MAHTs作为羧基化剂的第一个例子，高对映选择性(高达93％ee)的获得了一系列的3-取代的3-羟基-吲哚-2酮，反应方程式如下：2016年，报道了一种高效、钴催化的C-H活化酰氧化(J.Org.Chem.2016,81,5337-5344)，为从易得的原料中合成生物活性的3-过氧吲哚2-酮提供了一条新的途径，所得产物可进一步转化为各种取代的3-过氧吲哚类化合物，反应方程式如下：2018年，开发了钯催化的吲哚C3位直接酰氧基化(AsianJ.Org.Chem.2018,7,341-345)，这是关于C(sp2)-H与化学计量的羧酸偶联的第一篇报道，该反应使用各种各样的吲哚衍生物和羧酸，以良好至优异的产率得到酰氧基化的产物，反应方程式如下：同年，liu课题组报道了钴(II)催化吲哚与叔丁基酯的直接C3-酰氧基化(SyntheticCommunications,2018,48,2912-2922)，该方法操作简单，官能团耐受性好，叔丁基酯既是酰基来源又是氧化剂，反应方程式如下：由上述可知，目前虽然报道了一些吲哚和吲哚衍生物的C-H功能化转化为C-O键的方法，但是大多数的研究不可避免地使用了金属催化剂，不符合绿色化学的观点，而且这些报道对于3-氧吲哚的C2位直接酰氧化研究较少，由上述可知，C2位含氧的吲哚在化学和生物化学中起着重要作用，因此，开发一种经济、高效、简便的3-氧吲哚C2位C-O键构建方法，扩展C2位含氧的吲哚化合物种类具有重要意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物及其C2位的C-O键的构建方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术的第一个目的是提供一种N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，包括以下步骤：将式(1)化合物与式(2)化合物溶于有机溶剂，在碘化物和氧化剂作用下，室温发生C2位的酰氧化反应，实现C2位的C-O键的构建，并制得式(3)化合物；其反应方程式如下所示：其中，R1为氢原子、烷基或卤素；R2为烷基、乙烯基、苯乙烯基、含N、O或S的五元杂环、萘基、苯基或取代的苯基，当为取代的苯基时，取代基为卤素、烷氧基、羟基或烷基。优选地，所述碘化物为NaI、TBAI和KI中的一种或几种组合。更优选地，所述碘化物为KI。优选地，所述氧化剂为K2S2O8、TBHP(叔丁基过氧化氢)、O2、DTBP(二叔丁基过氧化物)和H2O2中的一种或几种组合。更优选地，所述氧化剂为H2O2。优选地，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、乙腈、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯中的一种或几种组合。更优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯。优选地，反应条件为：室温下反应2.5～7h；所述式(1)化合物与式(2)化合物的摩尔比为1:1～5；所述式(1)化合物与碘化物的摩尔比为1:0.01～0.1；所述式(1)化合物与氧化剂的摩尔比为1:1～2；所述式(1)化合物与有机溶剂用量比为0.001～10mol：1L。本专利技术的第二个目的是提供一种由上述构建方法制得的N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物，其结构通式如下式(3)所示：其中，R1为氢原子、烷基或卤素；R2为烷基、乙烯基、苯乙烯基、含N、O或S的五元杂环、萘基、苯基或取代的苯基，当为取代的苯基时，取代基为卤素、烷氧基、羟基或烷基。优选地，所述N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物具体为式(3a)～(3t)化合物中的一种：本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果:(1)本专利技术以式(1)化合物与式(2)化合物为原料，在碘化物和氧化剂作用下，首次通过3-氧吲哚酮类化合物C-2位的酰氧化反应，实现了N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法；(2)本专利技术合成工艺简单，不需要大型仪器和昂贵的原料，反应条件温和，避免地使用了金属催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将式(1)化合物与式(2)化合物溶于有机溶剂，在碘化物和氧化剂作用下，室温发生C2位的酰氧化反应，实现C2位的C-O键的构建，并制得式(3)化合物；/n其反应方程式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
将式(1)化合物与式(2)化合物溶于有机溶剂，在碘化物和氧化剂作用下，室温发生C2位的酰氧化反应，实现C2位的C-O键的构建，并制得式(3)化合物；
其反应方程式如下：



其中，R1为氢原子、烷基或卤素；
R2为烷基、乙烯基、苯乙烯基、含N、O或S的五元杂环、萘基、苯基或取代的苯基，当为取代的苯基时，取代基为卤素、烷氧基、羟基或烷基。


2.根据权利要求1所述的N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，所述碘化物为NaI、TBAI和KI中的一种或几种组合。


3.根据权利要求2所述的N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，所述碘化物为KI。


4.根据权利要求1所述的N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，所述氧化剂为K2S2O8、TBHP、O2、DTBP和H2O2中一种或几种组合。


5.根据权利要求4所述的N-乙酰基-3-氧吲哚类化合物C2位的C-O键的构建方法，其特征在于，所述氧化剂为H2O2。


6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永龙，唐永琴，费兴海，杨芬芬，安建雄，
申请(专利权)人：贵州医科大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52