【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物及其合成方法，属于有机合成。
技术介绍
1、光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物及其衍生物是一类具有复杂多环结构的骨架，其作为重要的有机分子，在天然产物及药物分子中有着重要的应用。含有多种取代基团的高对映选择性苯并五元杂环并四元环化合物，作为具有潜在应用的候选功能分子具有重要的研究意义。此外，该类化合物性质稳定，在光化学中也具有重要的作用。
2、光学纯多取代苯并五元杂环并四元环化合物的构建主要是通过分子内或者分子间的环加成反应来合成。已有方法大多采用相对容易的分子内环加成反应来实现，而其立体选择性和对映选择性控制较为困难。常采用蓝光照射下，金属铑、铱、钌等金属光敏剂催化反应进行。分子间环加成反应通常采用底物含有可配位的酰基吡唑取代基团，使用较为昂贵的手性金属铑催化剂催化反应进行。
3、以上反应过程中都难以避免重金属的使用，且合成方法较为复杂，反应条件相对苛刻，底物合成费时费力，且反应大多难以达到克级制备的规模，导致所得化合物难以得到广泛的应用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物及其合成方法。通过2-烷基-3-芳基酮吲哚类化合物或2-烷基-3-芳基酮苯并噻吩类化合物和2-乙烯基含氮杂环化合物，在光诱导和手性磷酸催化剂存在下，分子间反应高效合成了光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物。
2、本专利技术所述光学纯多
3、本专利技术所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，包括如下操作：2-烷基-3-芳基酮吲哚类化合物1或2-烷基-3-芳基酮苯并噻吩类化合物2和2-乙烯基含氮杂环化合物3为原料，在光诱导和手性酸催化剂存在下反应，得到光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物4或5。
4、采用反应方程式分开表示为：
5、
6、其中：r1为氢、卤素、c1-4烷基或c1-4烷氧基，r2为苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为c1-4烷基、c1-4烷氧基或卤素，r3为2-吡啶或取代2-吡啶基，取代2-吡啶基上的取代基为c1-4烷基、c1-4烷氧基或卤素，r4为c1-4烷基，r5为乙酰基、丁酰基、戊酰基、苯甲酰基、叔丁氧羰基等。
7、进一步地，在上述技术方案中，所述光选自280-395nm波长。具体波长优选自280nm、300nm、330nm、365nm或395nm。
8、进一步地，在上述技术方案中，所述酸催化剂选自多种取代的手性联二萘酚骨架磷酸、手性八氢联二萘酚骨架磷酸或手性螺环骨架磷酸等，以及前述其磷酰胺等。代表性手性酸催化剂c1-c7，结构如下：
9、
10、
11、进一步地，在上述技术方案中，反应在有机溶剂中进行，有机溶剂为起到溶解原料及手性酸催化剂的作用。有机溶剂选自乙酸乙酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、氟苯、氯苯、乙腈、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、乙二醇、乙醚或叔丁基甲基醚。优选条件下为二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或甲苯。
12、进一步地，在上述技术方案中，所述化合物1或化合物2、化合物3与手性酸催化剂摩尔比为1:2-6:0.05-0.2。
13、进一步地，在上述技术方案中，反应温度为-70℃至25℃；优选为-50℃至-60℃。反应时间为10-36小时；优选为24-30小时。
14、进一步地，在上述技术方案中，反应在惰性气体(氮气或氩气)保护下进行。
15、专利技术有益效果：
16、1)光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物结构新颖，以2-烷基-3-芳基酮吲哚类化合物1或2-烷基-3-芳基酮苯并噻吩类化合物2和2-乙烯基含氮杂环化合物3为原料，在光诱导和手性酸催化剂存在下，分子间反应高效、高立体选择性及高对映选择性合成光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物4。
17、2)其合成方法操作简便、立体选择性和对映选择性好，能够实现克级制备，同时充分利用光催化优势，从多取代吲哚及苯并噻吩衍生物出发通过不对称去芳构化反应实现了从平面分子到三维立体分子的转化，反应形成的高立体选择性和对映选择性苯并五元杂环并四元环新型骨架也为其多方面的应用提供了可能。
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1.光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物，其特征在于，结构通式如下：
2.如权利要求1所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于，包括如下操作：以2-烷基-3-芳基酮吲哚类化合物1或2-烷基-3-芳基酮苯并噻吩类化合物2和2-乙烯基含氮杂环化合物3为原料，在光诱导和手性酸催化剂存在下反应，得到光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物4或5；反应方程式表示为：
3.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：所述光选自280-395nm波长。
4.根据权利要求3所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：光波长选自280nm、300nm、330nm、365nm或395nm。
5.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：酸催化剂选自多种取代的手性联二萘酚骨架磷酸、手性八氢联二萘酚骨架磷酸、手性螺环骨架磷酸或手性酒石酸骨架酸。
6.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列
7.根据权利要求6所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或甲苯。
8.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：所述化合物1或化合物2、化合物3与手性酸催化剂摩尔比为1:2-6:0.05-0.2。
9.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：反应温度为-70℃至25℃。
10.根据权利要求2-9任意一项所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：反应在惰性气体保护下进行。
...【技术特征摘要】
1.光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物，其特征在于，结构通式如下：
2.如权利要求1所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于，包括如下操作：以2-烷基-3-芳基酮吲哚类化合物1或2-烷基-3-芳基酮苯并噻吩类化合物2和2-乙烯基含氮杂环化合物3为原料，在光诱导和手性酸催化剂存在下反应，得到光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物4或5；反应方程式表示为：
3.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：所述光选自280-395nm波长。
4.根据权利要求3所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：光波长选自280nm、300nm、330nm、365nm或395nm。
5.根据权利要求2所述光学纯多取代苯并五元杂环并四元环系列化合物的合成方法，其特征在于：酸催化剂选自多种取代的手性联二萘酚骨架磷酸、手性八氢联二萘酚骨架磷酸、手性螺环骨架磷酸或手性...
【专利技术属性】
技术研发人员：江智勇，王家豪，吕馨馨，赵筱薇，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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