光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法技术

本发明专利技术提供一种光学活性2‑芳基螺环[环戊烷‑1,3’‑吲哚]‑3‑甲醛的制备方法，其包括以下步骤：以乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和烯醛为原料，添加到溶剂中，分别加入二级胺、钯盐、配体、添加剂，将混合物室温下搅拌，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到所述光学活性2‑芳基螺环[环戊烷‑1,3’‑吲哚]‑3‑甲醛。本发明专利技术方法制备的2‑芳基螺环[环戊烷‑1,3’‑吲哚]‑3‑甲醛具有反应条件温和、过程简单、光学活性可控以及产率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法
本专利技术涉及氧化吲哚衍生物合成领域。更具体地说，本专利技术涉及光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法。
技术介绍
氧化吲哚螺环是很多生物活性天然产物和药物分子的核心骨架，高效构建这些骨架的方法策略已引起合成化学界的广泛关注。迄今为止，已报道了几种有效的合成方法，例如1,3-偶极环加成、环丙烷的开环[3+2]-环化和串联[3+2]-环化等。尽管这些方法极大促进了靛红转化化学的发展，但是寻找高效立体选择性构建螺环氧化吲哚骨架的有效方法仍然迫在眉睫。环状三元合成子，例如供-受体环丙烷(DAC)和环氧乙烷等由于其多样的反应性而受到了极大的关注。尤其是这类包含两个连续立体中心(即螺环三元合成子)的合成砌块可用于通过开环[3+n]-环化来有效构建螺环分子。例如，在2017年Zhou及其同事报道了使用Ni(OTf)2/手性BOX配体催化体系催化硝酮与螺环丙烷氧化吲哚的对映选择性[3+3]-环加成反应。2018年，Tang课题组报道了手性磷酸催化氧化吲哚螺环氧乙烷与2-萘酚催化的串联去芳香化反应用于构建螺环氧化吲哚骨架。这些方法在对映体选择性合成氧化吲哚衍生物方面非常有效，但是它们的产率往往不超过50％。为了避免产生动力学拆分产物并提高目标环加成产物的收率，可以使用非手性催化剂代替手性催化剂来活化螺环三元合成子。根据课题组前期初步的研究结果，本文设想协同催化策略可能是当前难题的解决方案。
技术实现思路
>本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其能够提高合成吲哚衍生物的产率，以及具有对映体选择性优异等特点。为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其包括以下步骤：以乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和烯醛为原料，添加到溶剂中，分别加入二级胺、钯盐、配体、添加剂，将混合物室温下搅拌，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛；所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛具有以下通式结构：通式I和通式II，通式I：通式II：其中，R1为芳基。优选的是，所述溶剂为四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或者甲醇。优选的是，所述二级胺为L-脯氨酸、麦克米伦催化剂和催化剂。优选的是，所述所述配体为三(2-呋喃基)膦或者Xantphos。优选的是，所述添加剂为乙酸。优选的是，快速柱色谱法用石油醚：乙酸乙酯＝19:1-9:1纯化。优选的是，乙烯基氧化吲哚螺环丙烷、烯醛和溶剂的比例为0.1mmol：0.1-0.3mmol：1-3mL，二级胺加入的物质的量为20-25mol％，钯盐加入的物质的量为5-8mol％、配体加入的物质的量为10-15mol％，添加剂加入的物质的量为20-30mol％。优选的是，所述乙烯基氧化吲哚螺环丙烷的制备方法包括以下步骤：步骤1：向氮保护的靛红衍生物的乙醇溶液中加入水合肼，将混合物加热回流4-6小时，然后除去乙醇，将残余物用乙酸乙酯萃取两次，并用盐水洗涤，将合并的有机相干燥并浓缩，得到还原粗产物。步骤2：向上述的还原粗产物的无水四氢呋喃中，分批少量加入氢化钠，将混合物室温下搅拌5-10分钟，然后再分批加入1,4-二溴-2-丁烯。反应混合物在室温下搅拌10-15分钟，反应完成后，加入水将过量的氢化钠淬灭，将残余物用乙酸乙酯萃取两次，并用盐水洗涤，将有机相干燥并真空浓缩，通过快速柱色谱法用石油醚：乙酸乙酯＝19:1-9:1纯化所得残余物，得到乙烯基氧化吲哚螺环丙烷。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术能够在温和的条件下实现螺环丙烷的定向开环，进而完成2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的高效构建，使合成2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的反应具有反应条件温和、过程简单、光学活性可控以及产率高等特点。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为化合物3-5b的1HNMR谱图；图2为化合物3-5b的13CNMR谱图；图3为化合物3-6b的1HNMR谱图；图4为化合物3-6b的13CNMR谱图；图5为化合物3-6d的1HNMR谱图；图6为化合物3-6d的13CNMR谱图；图7为化合物3-6h的1HNMR谱图；图8为化合物3-6h的13CNMR谱图；图9为化合物3-6f的X射线结构图。。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其包括以下步骤：以乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和烯醛为原料，添加到溶剂中，分别加入二级胺、钯盐、配体、添加剂，将混合物室温下搅拌40-50小时，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛；化学反应式：其中，R1为芳基。实施例1以0.1mmol乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和0.1mmol烯醛为原料，添加到1mL四氢呋喃中，分别加入二级胺20mol％、钯盐5mol％、配体10mol％、添加剂20mol％，将混合物室温下搅拌48h，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛；所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛具有以下通式结构：通式I和通式II，通式I：通式II：其中，R1＝4-FC6H4。本实施例的产物产率为88％，dr＝57:43，87/73％ee。表征数据：Hz,1H),7.72-7.74(m,1H),7.09-7.18(m,5H),6.94(d,J＝7.6Hz,4H),6.53-6.60(m,3H),6.06-6.15(m,1H),5.30(d,J＝16.8Hz,1H),5.15(d,J＝10.0Hz,1H),4.89(d,J＝16.0Hz,1H),4.45(d,J＝16.4Hz,1H),4.28-4.33(m,1H),4.19-4.22(m,1H),3.86-3.95(m,1H),2.40-2.43(m,1H),2.19-2.25(m,1H)；13CNMR(DMSO-d6,100MHz)δ203.9,178.2,161.9(d,J＝241.0Hz),142.8,139.3,136.1,133.0,130.8,130.0,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n以乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和烯醛为原料，添加到溶剂中，分别加入二级胺、钯盐、配体、添加剂，将混合物室温下搅拌，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛；/n所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛具有以下通式结构：通式I和通式II，/n通式I：/n

【技术特征摘要】
1.光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以乙烯基氧化吲哚螺环丙烷和烯醛为原料，添加到溶剂中，分别加入二级胺、钯盐、配体、添加剂，将混合物室温下搅拌，然后去除溶剂，通过快速柱色谱法纯化得到所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛；
所述光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛具有以下通式结构：通式I和通式II，
通式I：



通式II：



其中，R1为芳基。


2.根据权利要求1所述的光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯或者甲醇。


3.根据权利要求1所述的光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，所述二级胺为L-脯氨酸、麦克米伦催化剂和-Hayashi催化剂。


4.根据权利要求1所述的光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，所述配体为三(2-呋喃基)膦或者Xantphos。


5.根据权利要求1所述的光学活性2-芳基螺环[环戊烷-1,3’-吲哚]-3-甲醛的制备方法，其特征在于，所述添加剂为乙酸。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志平，肖军安，黎金莲，成秀亮，
申请(专利权)人：南宁师范大学，
类型：发明
国别省市：广西;45