一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法技术

本专利申请公开了一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法。具体地，在惰性溶剂条件下，芳香醛和芳胺经原位组装，进而导向与丙烯酸烷基酯或丙烯酸苯酚酯的多样性氧化Heck级联反应，得到多种异吲哚骨架化合物。本申请的通过简单易得的芳香醛和芳胺等大宗化学品，经原位组装得到多种类型的含氮导向基，进而协助芳环的多样性氧化Heck反应。该转化不仅避免了导向基的预先安装以及反应后的移除，而使用氨基酸配体促进的多次脱氢反应可使用分子氧作为绿色氧化剂，使得该转化仅以水为副产物，使整个过程具有可持续的优势。本申请还实现了丙烯酸酯调控的多样性氧化Heck级联反应，使其经多种路径，得到多种结构类型的氮杂环。得到多种结构类型的氮杂环。得到多种结构类型的氮杂环。

【技术实现步骤摘要】
一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法


[0001]本专利申请涉及有机化合物合成
，更具体地，涉及一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]Heck反应，是由原位生成的零价钯催化的芳基卤与电性偏移的烯烃的偶联反应，来构建多取代烯烃或环状分子的转化，因其在生物活性分子、功能材料等领域的重要应用价值而获得了2010年的诺贝尔化学奖。近些年来，位点选择性碳氢键活化，由于其较高的原子和步骤经济性，以及其在快速构建分子复杂度以及功能分子中的应用潜能而受到广泛关注。为实现碳氢键活化的位点选择性和反应活性，预先向底物分子中引入导向基是一种常见的策略，而为了保证反应的应用潜能，使用易得、易转化的导向基是非常重要的。在此背景下，导向策略促进的氧化Heck反应，在位点选择性地向芳环、杂芳环甚至烷烃分子中引入烯烃，或者经串联反应一步构建稠环或螺环等骨架中发挥重要的应用潜能。
[0003]我们课题组一直在弱配位促进的碳氢键活化反应中的应用的研究基础，我们发展了酯、酮、一级磺酰胺、三级酰胺、三氟甲磺酰胺、醇等易得易转化的官能团促进的碳氢键活化反应(Adv.Synth.Catal.2020,362,5576
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5600；ChemCatChem,2020,12,2358
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2384；Chem.Commun.,2021,57,8075
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8078；Chin.J.Chem.,2020,38,929
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934.外封面论文，入选当期“Breaking Report”；Org.Chem.Front.,2019,6,284
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289.外封面论文；J.Org.Chem.,2017,82,13003
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13011.Sci.Chin.Chem.,2020,63,751
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752；Adv.Synth.Catal.2019,361,3886
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3892；Org.Chem.Front.,2021,8,6484
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6490，Front Cover.Org.Chem.Front.,2022,9,2746
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2752；Chem.Commun.,2022,DOI:10.1039/d2cc05514g。)。
[0004]最近，我们应用亚胺酯作为易转化导向基实现了其作为无痕导向基促进的氧化Heck串联反应，构建了稠杂环和多取代联芳腈类在功能材料领域有广泛应用性的分子库(ACS Catal.,2019,9,8749
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8756；Chem.Commun.,2020,56,11255
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11258。)。我们认为，导向策略促进的氧化Heck反应还存在一下挑战：1)预先引入以及随后移除或转化的导向基，增添了整个反应步骤；2)可调控的氧化Heck反应，有望实现多样性的分子骨架的简捷构建，该领域也一直以来有待开发；3)传统的氧化Heck反应往往需要化学计量的非绿色氧化剂，而使用分子氧作为绿色氧化剂将对使反应更具实用性和可持续性。
[0005]对于可调控的氧化Heck反应，目前仅有的零星的报道主要集中于金属催化剂对氧化Heck途径的调控，例如日本大阪大学的Naoto Chatani课题组发现，对于N
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嘧啶苯胺与烯基硅的氧化Heck反应，在三价铱催化下得到支链选择性的氧化Heck的烯烃产物，而在三价铑催化下则得到C3
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取代的吲哚啉产物(ACS Catal.,2022,12,4394
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4401；ACS Catal.,2021,11,12375
‑
12383.)。
[0006]而对于底物调控的氧化Heck反应，德国明斯特大学的Frank Glorius于2011年报道了苯甲酰胺在三价铑催化下的氧化Heck反应，需要支持的是，当使用N
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OMe苯甲酰胺底物时，该氧化Heck反应经烷基铑的β
‑
H消除，得到邻位为烯烃的一级苯甲酰胺的产物；而使用
N
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OPiv苯甲酰胺为底物时，反应经烷基铑的C
‑
N键还原消除，得到异喹啉酮产物(J.Am.Chem.Soc.,2011,133,2350
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2353。)。
[0007]另一个例子是，韩国科学技术高等研究院Sukbok Chang课题组在2015年报道了三价铱催化下的氧化Heck反应，他们发现当使用弱配位的官能团如酮、酯时，反应经烷基铱的β
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H消除得到烯烃产物；而使用强配位氮杂环为底物时，反应经烷基铱的质子化得到烷烃产物。该转化的核心区别在于，强配位导向基会导致烯烃在迁移插入生成的烷基铱没有更多的空配位点，而无法β
‑
H消除得到烯烃产物(J.Am.Chem.Soc.,2015,137,13448
‑
13451.)。
[0008]需要指出的是，一直以来，不同取代的烯烃如丙烯酸酯、不饱和酮类化合物参与的Heck反应以及氧化Heck反应一般得到同一种类型的产物，而贫电子烯烃来调节反应的走向，以及产物的结构至今罕见报道。
[0009]对于绿色氧化反应，特别是使用分子氧作为最终氧化剂实现的有机分子的氧化官能团化反应，我们也具有良好的研究基础：Angew.Chem.Int.Ed.,2014,53,14485
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144895.；Chem.Sci.,2012,3,3463
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3467.；Pure Appl.Chem.,2012,84,553
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559.；J.Org.Chem.,2013,78,3636
‑
3646；Chem.Eur.J.,2014,20,7911
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7915.我们实现了烷基Csp3‑
H、烯烃Csp2‑
H和芳环Csp2‑
H键的氧化官能团化反应，为绿色高效构筑药物、农药和功能材料骨架分子提供了新策略。
[0010]综上，发展简单底物经自组装来原位生成不同类型的导向基，以实现多样性的氧化Heck反应，以快速构建优势杂环骨架的多样性构建，在新药、新型功能分子的开发是极其重要的，也是亟待开发的领域。
[0011]专利申请内容
[0012]为克服现有技术存在的至少一个问题，本专利申请提供了一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法。本专利申请中的制备方法是在惰性溶剂条件下，简单易得的大宗化学品芳香醛、芳胺经原位组装成含氮导向基，经与不同取代类型的丙烯酸苯酚酯或丙烯酸烷基酯的调控，实现多样性的氧化Heck级联反应，快速构建多取代的异吲哚类骨架化合物。
[0013]为解决上述技术问题，本专利申请采用的技术方案是：
[0014]一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法，在惰性溶剂中，且在金属催化剂的作用下，将芳香醛化合物(式II)，芳胺化合物(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：在惰性溶剂中，且在金属催化剂的作用下，将芳香醛化合物(式II)，芳胺化合物(式III)与丙烯酸苯酚酯化合物(式IV
‑
1)或与丙烯酸烷基酯化合物(式IV
‑
2)进行反应，得到异吲哚类化合物(式I
‑
1)或者异吲哚类化合物(式I
‑
2)，其反应方程式如下：其中，R1为包括烷基、卤素、磺酸酯基类官能团或萘；R2为烷基、烷氧基、卤素、氨基取代的苯环；R3为甲基、乙基、叔丁基、正丁基、苄基。2.根据权利要求1所述的可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：所述金属催化剂为三价铑催化剂五甲基环戊二烯基氯化铑二聚体、乙酸钯、二乙腈合二氯化钯、二(对甲基异丙苯)合二氯化钌二聚体中的任一种或几种。3.根据权利要求1所述的可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：所述卤离子攫取剂为六氟锑酸银、双三氟甲磺酰亚胺银中的任一种或其组合。4.根据权利要求1所述的可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：所述氧化剂为叔丁基过氧化氢、乙酸铜、乙酸银、氧化银、碳酸银、三氟乙酸铜、乙酸碘苯、过氧化氢、氧气中的任一种或几种。5.根据权利要求1所述的可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：所述添加剂为碳酸锂、乙酸锂、碳酸氢锂、溴化锂、氯化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、醋酸钠中的任一种或几种。6.根据权利要求1所述的可调控的异吲哚类化合物的制备方法，其特征在于：所述芳香醛化合物(式II)、芳胺化合物(式III)与丙烯酸苯酚酯(式IV
‑
1)的反应摩尔比为2:2:1～3:3:1，芳香醛化合物(式II)、芳胺化合物(式III)与丙烯酸烷基酯(式IV
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2)的反应摩尔比为1:1:2～1:1:3.。7.根据权利要求1所述的可...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先纬，刘百榕，陈亚博，赵权洲，陈迁，霍延平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：