【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机化学，具体涉及一种5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物及其制备方法。
技术介绍
1、嘧啶并吲哚稠合化合物是一类十分重要的氮杂环化合物，其中特有的嘧啶并[5,4-b]吲哚结构广泛存在于多种生物活性分子中，如应用于选择性toll样受体4(tlr 4)激动剂和活化巨噬细胞以增加抗癌活性或用作α-肾上腺素受体亚型的配体。下面列出了一些以嘧啶并[5,4-b]吲哚骨架结构的具有各种生物活性的化合物结构式。
2、
3、关于嘧啶并[5,4-b]吲哚其衍生物的合成方法有：(1)取代吲哚的衍生转化，包括钯催化一锅法3-卤代吲哚-2-甲醛酰胺化和环化反应；铜催化3-卤代吲哚-2-甲醛和盐酸胍之间的环化反应；3-氨基吲哚与1，3，5-三嗪的逆电子需求diels-alder(ida)反应；(2)取代苯经多步反应合成转化；(3)铜催化2-硝基查尔酮与脂肪族伯胺级联环化反应。其中由非吲哚环级联环化形成嘧啶并[5,4-b]吲哚框架目前少有报道：
4、nagarajan等人在organic&biomolecular chemistry(2012,10,5084)报道了钯催化一锅法3-卤代吲哚-2-甲醛酰胺化和环化反应
5、
6、batra等人在eur.j.org.chem.(2012,2012,3492-3499)上报道了铜催化的3-卤代吲哚-2-甲醛与盐酸胍之间的环化反应
7、
8、bai等人在synthesis(2013,45,743-752)上报道
9、
10、m.tichy′等人在bioorg.med.chem.(2012,20,6123-6133)报道了有多取代苯经多步反应合成转化为嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物。
11、
12、cottam等人在j.med.chem.(2013,56,4206-4223)、j.med.chem.(2017,60,9142-9161)分别报道了由取代苯经多步反应合成嘧啶并[5,4-b]吲哚结构，合成路线如下：
13、
14、万丽等人在化学通报(2019,82,4)报道了由嘧啶衍生物环化形成嘧啶并[5,4-b]吲哚结构。
15、
16、huang等人在2022年报道了铜催化2-硝基查尔酮与脂肪族伯胺级联环化反应，首次经非吲哚环直接得到嘧啶并[5,4-b]吲哚结构。
17、
18、上述现有技术尽管通过各种催化转化方法得到了嘧啶并[5,4-b]吲哚及其衍生物，但是底物的普适性相对狭窄，另外也难以实现通过低负载量的催化剂由非吲哚环直接合成嘧啶并[5,4-b]吲哚框架。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何高效的、低催化剂负载量的、对于底物普适性的、且由非吲哚环直接构建嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物。
2、本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题：
3、一种5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其结构式如下所示：
4、
5、其中，选自苯基、取代的苯基中的一种；ar2选自苯基、取代的苯基、2-萘基中的一种；r选自烷基、苯基、取代的苯基、1-萘基中的一种。
6、优选地，选自苯基、甲基取代的苯基、卤素取代的苯基、三氟甲基取代的苯基中的一种；ar2选自苯基、三氟甲基取代的苯基、甲氧基取代的苯基、2-萘基中的一种；r选自烷基、苯基、卤素取代的苯基、1-萘基中的一种。
7、优选地，所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其结构式为以下结构中的一种：
8、
9、优选地，所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其制备工艺包括以下步骤：以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：
10、
11、其中，选自苯基、取代的苯基中的一种；ar2选自苯基、取代的苯基、2-萘基中的一种。
12、本专利技术还提出一种所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：
13、
14、其中，选自苯基、取代的苯基中的一种；ar2选自苯基、取代的苯基、2-萘基中的一种。
15、优选地，所述化合物1为以下结构中的一种：
16、
17、优选地，所述化合物1的制备工艺包括以下步骤：0℃时，将2-碘苯胺或2-碘-4-甲基苯胺或2-碘-4-三氟甲基苯胺或2-碘-4,5-二氟苯胺或2,4-二氟-6-碘苯胺与有机溶剂、亚硝酸叔丁酯和tmsn3混合，在室温下搅拌反应得到叠氮化物；将叠氮化物、cui、pd(ph3p)2cl2、三乙胺和1-苯基丙-2-炔-1-醇混合，在室温下搅拌反应得到炔醇产物；将炔醇产物、甲磺酰胺、fecl3和有机溶剂在schlenk管中混合，在室温下搅拌反应，反应完成后得到所述化合物1；
18、或，所述化合物1的制备工艺包括以下步骤：0℃时，将2-碘苯胺、有机溶剂、亚硝酸叔丁酯和tmsn3混合，在室温下搅拌反应得到叠氮化物；将对甲氧基苯甲醛或对三氟甲基苯甲醛或2-萘甲醛、有机溶剂和乙炔基溴化镁混合，在室温下搅拌反应得到炔醇产物；将炔醇产物、cui、pd(ph3p)2cl2、三乙胺、叠氮化物混合后在室温下搅拌反应得到叠氮炔醇；将叠氮炔醇、甲磺酰胺、fecl3和有机溶剂在schlenk管中混合，在室温下搅拌反应，反应完成后得到所述化合物1。
19、优选地，所述金催化剂为aucl3、aucl、tbuxphosauntf2、tbumephosauntf2、tbudavephosauntf2、phx-phosauntf2、johnphosauntf2、pph3auntf2、binapauntf2、tbuxphosaubf4、tbuxphosausbf6、tbuxphosauots或tbuxphosauotf中的一种或多种的混合物；所述腈类化合物为乙腈、正戊腈、苯甲腈、五氟苯甲腈、1-萘甲腈中的一种；所述化合物1、金催化剂的摩尔比为1：0.1～0.15；所述反应的温度为110℃，时间为72h。
20、优选地，所述金催化剂为tbuxphosauntf2。
21、优选地，所述腈类化合物为乙腈，且所述化合物1与乙腈的用量比为0.1mmol：1ml。
22、优选地，所述腈类化合物为正戊腈、苯甲腈、五氟苯甲腈、1-萘甲腈中的一种；所述化合物1与腈类化合物的摩尔比为0.2：1；反应的溶剂为1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环和n,n-二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其结构式如下所示：
2.根据权利要求1所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：选自苯基、甲基取代的苯基、卤素取代的苯基、三氟甲基取代的苯基中的一种；Ar2选自苯基、三氟甲基取代的苯基、甲氧基取代的苯基、2-萘基中的一种；R选自烷基、苯基、卤素取代的苯基、1-萘基中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其结构式为以下结构中的一种：
4.根据权利要求1或2所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：p>
6.根据权利要求5所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述化合物1的制备工艺包括以下步骤：0℃时，将2-碘苯胺或2-碘-4-甲基苯胺或2-碘-4-三氟甲基苯胺或2-碘-4,5-二氟苯胺或2,4-二氟-6-碘苯胺与有机溶剂、亚硝酸叔丁酯和TMSN3混合，在室温下搅拌反应得到叠氮化物；将叠氮化物、CuI、Pd(Ph3P)2Cl2、三乙胺和1-苯基丙-2-炔-1-醇混合，在室温下搅拌反应得到炔醇产物；将炔醇产物、甲磺酰胺、FeCl3和有机溶剂在Schlenk管中混合，在室温下搅拌反应，反应完成后得到所述化合物1；
7.根据权利要求5所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述化合物1为以下结构中的一种：
8.根据权利要求5所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述金催化剂为AuCl3、AuCl、tBuXPhosAuNTf2、tBuMePhosAuNTf2、tBuDavePhosAuNTf2、PhX-PhosAuNTf2、JohnPhosAuNTf2、PPh3AuNTf2、BINAPAuNTf2、tBuXPhosAuBF4、tBuXPhosAuSbF6、tBuXPhosAuOTs或tBuXPhosAuOTf中的一种或多种的混合物；所述腈类化合物为乙腈、正戊腈、苯甲腈、五氟苯甲腈、1-萘甲腈中的一种；所述化合物1、金催化剂的摩尔比为1：0.1～0.15；所述反应的温度为110℃，时间为72h。
9.根据权利要求5所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述腈类化合物为乙腈，且所述化合物1与乙腈的用量比为0.1mmol：1mL。
10.根据权利要求5所述的5H-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述腈类化合物为正戊腈、苯甲腈、五氟苯甲腈、1-萘甲腈中的一种；所述化合物1与腈类化合物的摩尔比为0.2：1；反应的溶剂为1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种的混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其结构式如下所示：
2.根据权利要求1所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：选自苯基、甲基取代的苯基、卤素取代的苯基、三氟甲基取代的苯基中的一种；ar2选自苯基、三氟甲基取代的苯基、甲氧基取代的苯基、2-萘基中的一种；r选自烷基、苯基、卤素取代的苯基、1-萘基中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其结构式为以下结构中的一种：
4.根据权利要求1或2所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物，其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：以化合物1和腈类化合物为原料，在金催化剂的催化作用下进行反应得到所述5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物；其中，所述化合物1的结构式如下所示：
6.根据权利要求5所述的5h-嘧啶并[5,4-b]吲哚衍生物的制备方法，其特征在于：所述化合物1的制备工艺包括以下步骤：0℃时，将2-碘苯胺或2-碘-4-甲基苯胺或2-碘-4-三氟甲基苯胺或2-碘-4,5-二氟苯胺或2,4-二氟-6-碘苯胺与有机溶剂、亚硝酸叔丁酯和tmsn3混合，在室温下搅拌反应得到叠氮化物；将叠氮化物、cui、pd(ph3p)2cl2、三乙胺和1-苯基丙-2-炔-1-醇混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴祥，朱允龙，鲁继超，柴浩博，刘俊言，郝雨畅，刘禄禄，李有桂，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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