一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2-位烷基化的方法及产物技术

一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2

【技术实现步骤摘要】
一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2
‑
位烷基化的方法及产物


[0001]本专利技术属于有机化学合成
，具体涉及一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2
‑
位烷基化的方法及产物。

技术介绍

[0002]吲哚及其衍生物是一类重要的含氮芳香杂环化合物，广泛存在于众多活性化合物和药物结构中，具有重要的药物活性和生理活性；同时作为一种重要的医药中间体在精细化工和医药、农药、染料、香料等相关行业都有着广泛的用途。通过对吲哚骨架官能团化可以得到不同结构的吲哚衍生物。在过去的二十多年中，通过导向基团对吲哚2
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位烷基化反应取得了巨大的进展。然而这些方法存在如下问题：(1)反应需要贵金属催化参与反应，例如钯、钌、铑、铱等，极大地限制其在有机合成中的应用；(2)反应需要在较高温度下进行，反应条件苛刻且反应速率慢；(3)烷基化反应大多需要预官能化试剂，如卤代物，醇及活性烯烃类，从而使该合成方法受到极大限制，也不符合当今绿色化学发展的要求。因此开发条件温和及绿色高效的吲哚2
‑
位烷基化新方法具有重大的意义。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2
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位烷基化的方法，以解决现有技术存在的需要贵金属催化剂、苛刻的高温反应、需要预官能化试剂及反应效率低等问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0005]一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2
‑
位烷基化的方法，包括如下步骤：
[0006](1)将式1所示的N
‑
嘧啶/吡啶基吲哚类化合物、式2所示的丙酸甲酯、光催化剂以及电解质溶于有机溶剂中制成均相溶液；
[0007](2)将步骤(1)所述的均相溶液泵入配备有光电催化的微通道反应装置中进行反应，得到式3所示的吲哚2
‑
位烷基化产物；
[0008]其中，式1所示的N
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嘧啶/吡啶基吲哚类化合物为：
[0009][0010]式2所示的丙酸甲酯为：
[0011][0012]式3所示的吲哚2
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位烷基化产物为：
[0013][0014]式中，R选自氢、烷基、烷氧基、卤素或氰基中的任意一种；
[0015]X选自N或者CH。
[0016]具体地，所述的光催化剂选自氯化铈、溴化铈、硫酸铈、三氟甲磺酸铈、氯化铁、溴化铁中的任意一种或两种以上的组合；优选为氯化铈。
[0017]具体地，所述的电解质选自四丁基六氟磷酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四乙基碘化铵、四乙基溴化铵、四乙基高氯酸铵、四甲基碘化铵、四甲基溴化铵、碘化铵、碘化钠、溴化铵、三氟乙酸、溴化钠中的任意一种或两种以上的组合；优选为四丁基氯化铵和三氟乙酸。
[0018]具体地，所述的有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、1,2
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二氯乙烷、三氟乙醇、六氟异丙醇、甲醇、乙醇中任意一种或两种以上的组合，优选为乙腈。
[0019]进一步地，式1所示的N
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嘧啶基吲哚类化合物在混合均相溶液中的浓度为0.01～0.10mmol/mL，优选0.04mmol/mL；式2所示的丙酸甲酯化合物在混合均相溶液中的浓度为0.02～0.30mmol/mL，优选为0.12mmol/mL。
[0020]进一步地，所述的电解质在混合均相溶液中的浓度为0.01～0.15mmol/mL，优选为0.06mmol/mL；所述的光催化剂在混合均相溶液中的浓度为0.001～0.01mmol/mL，优选为0.002mmol/mL。
[0021]具体地，所述的配备有光电催化的微通道反应装置包括进料泵、阳极片、阴极片、LED灯光源、微通道反应器和接收器；其中，所述阳极片和阴极片分别设置在微通道反应器的反应通道两侧，并与外部电源连接；所述LED灯光源围绕在微通道反应器的四周，并沿着反应通道设置；所述进料泵、微通道反应器和接收器依次通过管道串联连接。
[0022]进一步地，所述阳极片为石墨碳电极、铂片电极、镍片电极或不锈钢电极，优选阳极片为石墨碳电极。
[0023]进一步地，所述阴极片为石墨碳电极、铂片电极、镍片电极或不锈钢电极，优选阴极片为铂片电极。
[0024]进一步地，均相溶液以50～500μL/min(优选100μL/min)的流速泵入微通道反应装置，并控制反应的温度为22～50℃(优选为40℃)，反应停留时间为1～10min，优选为5min。
[0025]进一步地，微通道反应装置中，控制通入的电流为3～25mA，优选为5mA；控制光照的蓝光波长为390～470nm，优选400nm。
[0026]更进一步地，本专利技术还要求保护上述方法制备得到的式3所示的吲哚2
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位烷基化产物。
[0027]有益效果：
[0028](1)本专利技术首次以N
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嘧啶/吡啶基吲哚类化合物和丙酸甲酯为底物实现吲哚2
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位烷基化，该方法无需贵金属催化剂，且使用非官能化的试剂，条件温和、操作简便。
[0029](2)本专利技术采用光电微通道反应装置，能够有效提高反应的传质和传热速率，实现对反应过程的精确控制，从而提高反应速率，反应更加安全、高效和绿色环保。
[0030](3)本专利技术制备了具有潜在药物活性和生理活性的吲哚2
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位烷基化产物。
附图说明
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0032]图1为本专利技术的反应路径图。
[0033]图2为本专利技术方法合成的吲哚2
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位烷基化产物。
[0034]图3为3a的氢谱和碳谱图。
[0035]图4为3b的氢谱和碳谱图。
[0036]图5为3c的氢谱和碳谱图。
[0037]图6为3d的氢谱和碳谱图。
[0038]图7为3e的氢谱和碳谱图。
[0039]图8为3f的氢谱和碳谱图。
[0040]图9为3g的氢谱和碳谱图。
[0041]图10为3h的氢谱和碳谱图。
[0042]图11为3i的氢谱和碳谱图。
[0043]图12为3j的氢谱和碳谱图。
[0044]图13为3k的氢谱和碳谱图。
[0045]图14为3l的氢谱和碳谱图。
[0046]图15为3m的氢谱和碳谱图。
[0047]图16为3n的氢谱和碳谱图。
[0048]图17为3o的氢谱和碳谱图。
[0049]图18为3p的氢谱和碳谱图。
具体实施方式
[0050]根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。
[0051]以下实施例所用的配备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微通道光电催化技术实现吲哚2
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位烷基化的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将式1所示的N
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嘧啶/吡啶基吲哚类化合物、式2所示的丙酸甲酯、光催化剂以及电解质溶于有机溶剂中制成均相溶液；(2)将步骤(1)所述的均相溶液泵入配备有光电催化的微通道反应装置中进行反应，得到式3所示的吲哚2
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位烷基化产物；其中，式1所示的N
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嘧啶/吡啶基吲哚类化合物为：式2所示的丙酸甲酯为：式3所示的吲哚2
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位烷基化产物为：式中，R选自氢、烷基、烷氧基、卤素或氰基中的任意一种；X选自N或者CH。2.根据权利要求1所述的利用微通道光电催化技术实现吲哚2
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位烷基化的方法，其特征在于，所述的光催化剂选自氯化铈、溴化铈、硫酸铈、三氟甲磺酸铈、氯化铁、溴化铁中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的利用微通道光电催化技术实现吲哚2
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位烷基化的方法，其特征在于，所述的电解质选自四丁基六氟磷酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基碘化铵、四乙基碘化铵、四乙基溴化铵、四乙基高氯酸铵、四甲基碘化铵、四甲基溴化铵、碘化铵、碘化钠、溴化铵、三氟乙酸、溴化钠中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的利用微通道光电催化技术实现吲哚2
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位烷基化的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、1,2
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二氯乙烷、三氟乙醇、六氟异丙醇、甲醇、乙醇中任意一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1所述的利用微通道光电催化技术实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，徐斌燕，段金电，徐高晨，方正，朱宁，季栋，李玉光，沈磊，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：