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一种室温下碘-双促进的3-基-2-吲哚生物的制备方法

阅读:494发布:2024-02-26

专利汇可以提供一种室温下碘-双促进的3-基-2-吲哚生物的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种工艺简单、经济绿色的制备3- 氨 基-2-吲哚 酮 衍 生物 的方法,该方法以2-吲哚酮类化合物1a和烷基胺2a为原料,在I2-H2O2体系下、室温条件下发生胺化反应,简洁地以优良的产率制备获得3-氨基-2-吲哚酮衍生物I。其反应式如下:,下面是一种室温下碘-双促进的3-基-2-吲哚生物的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种室温下碘-双促进的3-基-2-吲哚生物的制备方法,其特征在于,该方法以2-吲哚酮类化合物和烷基胺为原料,通过下列步骤进行制备获得:向Schlenk反应瓶中加入式1a所示的2-吲哚酮类化合物、式2a所示的烷基胺类化合物、催化剂、氧化剂溶剂,将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全,经后处理得到式I所示的目标产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物。其反应式表示如下:
上述式1a表示的原料2-吲哚酮类化合物及式I表示的产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物中,R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基,各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤素、氰基、硝基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基、-NRaRb;其中,Ra,Rb彼此独立地选自C1-C6烷基或氢;所述杂芳基的杂原子选自O、S或N;
2
R表示氢、叔丁氧羰基(Boc)、C1-C6烷基、C3-C6环烷基;
R3表示氢、C1-C6烷基、卤素、氰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基;所述杂芳基的杂原子选自O、S或N;
其中,上述各烷基、烷氧基、环烷基、芳基和杂芳基可以进一步地被取代基取代,所述的取代基选自卤素或C1-C6的烷基;
上述式2a表示的化合物中,表示各种烷基胺类化合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基,各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、卤素、C1-C6烷氧基、硝基、C5-C14芳基;
R2表示氢、叔丁氧羰基(Box)、C1-C6烷基;其中所述C1-C6烷基可以进一步被取代,所述取代基选自卤素或C1-C6的烷基。
R3表示氢、C1-C6烷基、卤素、氰基、C5-C14芳基。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述有机溶剂可选自乙醇、1,2-二氯乙烷、乙腈、甲苯中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的有机溶剂最优选为乙醇。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的空气气氛压为1atm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,式2a的烷基胺类化合物的加入量优选为式
1a所示的2-吲哚酮类化合物加入量的150~300mol%。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于式2a的烷基胺类化合物的加入量更优选为式1a所示的2-吲哚酮类化合物加入量的200mol%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的后处理操作如下:将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离,洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚,得到目标产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物。

说明书全文

一种室温下碘-双促进的3-基-2-吲哚生物的制备

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种室温下碘-双氧水的无金属绿色催化体系下2-吲哚酮类化合物胺化方法,尤其涉及一种以2-吲哚酮类化合物和烷基胺为原料、在I2-H2O2体系下、室温下发生胺化反应,制备获得3-氨基-2-吲哚酮衍生物的方法。

背景技术

[0002] 发展绿色高效的催化氧化体系是有机化学的研究热点,碘-双氧水体系作为过渡金属催化氧化体系的理想替代者,不断向人们展示着其经济绿色的优势。一方面,碘廉价、无毒、容易获得,并能应用到诸多的有机反应之中。另一方面,双氧水是一种安全、高效的氧化剂,其唯一副产物是水,对环境无害。因此,发展碘-双氧水体系下的有机反应符合绿色化学的要求。随着人们对能源优化的不断渴求,发展室温下的有机反应越来越受到化学工作者的关注。室温反应具有节约能耗,条件温和的优点。
[0003] 3-氨基-2-吲哚酮衍生物广泛存在于天然产物和药物分子中,在医药、生物等方面应用十分广泛。因此,发展室温下碘-双氧水体系中合成3-氨基-2-吲哚酮衍生物的方法具有重要的实际应用价值。
[0004] 发明人发现,现有技术中合成制备3-氨基-2-吲哚酮衍生物的方法主要包括:酰胺的α- 芳基化反应、亚胺的亲核加成反应、3-氨基吲哚的烷基化反应、Mannich加成反应等。然而,在这些现有技术报道的方法中,其反应条件一般比较苛刻且反应成本高,例如需要贵金属铑、氮配体等昂贵的催化体系,和/或使用高氯酸等强酸。故而,寻找一种更高效、更廉价、更绿色的合成3-氨基-2-吲哚酮衍生物的方法迫在眉睫。

发明内容

[0005] 本发明目的在于克服现有技术的不足,提供一种工艺简单、经济绿色的制备3-氨基-2- 吲哚酮衍生物的合成方法,该方法以2-吲哚酮类化合物和烷基胺为原料,在I2-H2O2体系中、室温条件下,简便地以优良的产率制备获得3-氨基-2-吲哚酮衍生物。
[0006] 本发明提供的3-氨基-2-吲哚酮衍生物的制备方法,该方法以2-吲哚酮类化合物为原料,通过下列步骤进行制备获得:
[0007] 向Schlenk反应瓶中加入2-吲哚酮类化合物(1a)、式2a所示的烷基胺类化合物、催化剂、氧化剂和有机溶剂,将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全,经后处理得到目标产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物(I)。
[0008] 本发明提供的3-氨基-2-吲哚酮衍生物的制备方法,其化学反应式可表述为(见式二):
[0009]
[0010] 上述的反应中,所述有机溶剂可选自乙醇、1,2-二氯乙烷、乙腈、甲苯中的一种或几种,优选为上述溶剂的乙醇。
[0011] 所述的后处理操作如下:将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物(I)。
[0012] 上述式1a表示的原料2-吲哚酮类化合物及式I表示的产物3-氨基-2-吲哚酮衍生物中, R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基,各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C1-C6卤素、氰基、硝基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基、-NRaRb;其中,Ra,Rb彼此独立地选自C1-C6烷基或氢;所述杂芳基的杂原子选自O、S或N:
[0013] R2表示氢、叔丁氧羰基(Boc)、C1-C6烷基、C3-C6环烷基;
[0014] R3表示氢、C1-C6烷基、卤素、氰基、C3-C6环烷基、C5-C14芳基、C5-C14杂芳基;所述杂芳基的杂原子选自O、S或N;
[0015] 其中,上述各烷基、烷氧基、环烷基、芳基和杂芳基可以进一步地被取代基取代,所述的取代基选自卤素或C1-C6的烷基;
[0016] 优选地,R1表示其所连接的苯环上1个或多个取代基,各个R1彼此独立地选自氢、C1-C6烷基、卤素、C1-C6烷氧基、硝基、C5-C14芳基;
[0017] 优选地,R2表示氢、叔丁氧羰基(Boc)、C1-C6烷基;其中所述C1-C6烷基可以进一步被取代,所述取代基选自卤素或C1-C6的烷基。
[0018] 优选地,R3表示氢、C1-C6烷基、卤素、氰基、C5-C14芳基;
[0019] 上述式2a表示的化合物中,表示各种烷基胺类化合物。式2a的化合物的加入量优选为 2-吲哚酮类化合物(1a)加入量的150~300mol%,最优选为2-吲哚酮类化合物(1a)加入量的200 mol%。
[0020] 本发明的有益效果是:提出了一种室温下碘-双氧水促进的3-氨基-2-吲哚酮衍生物合成的新方法,该方法以2-吲哚酮类化合物和烷基胺为反应原料,在I2-H2O2体系中、室温条件下发生胺化反应,以高收率得到一系列的目标产物。该方法不使用金属催化剂、不使用配体、不使用强氧化剂、不需要加热、反应气氛为空气,具有反应底物适应范围广泛、简单高效、经济绿色的优点,特别适合于工业化生产。附图说明
[0021] 图1为产物3-吡咯烷代-3-苯基-2-吲哚酮的核磁共振氢谱图。
[0022] 图2为产物3-吡咯烷代-3-苯基-2-吲哚酮的核磁共振谱图。
[0023] 图3为本发明反应的机理示意图。

具体实施方式

[0024] 以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细的描述。
[0025] 实施例1 化合物 的合成
[0026] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol的吡咯烷、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物 3-吡咯烷代-3-苯基-2-吲哚酮。
[0027] 白色固体(87%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.87(s,1H),7.56(d,J=8.0Hz,2H), 7.33-7.20(m,5H),7.02(t,J=7.6Hz,1H),6.91(d,J=8.0Hz,1H),2.68(t,J=6.0Hz,
4H),1.73 (t,J=7.6Hz,4H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:179.2,140.6,139.4,130.5,128.6,
128.4, 127.8,127.4,126.1,122.5,110.2,72.2,47.0,23.6.
[0028] 实施例2 用催化剂四丁基碘化铵替换I2,其余条件同实施例1,目标产物收率为21%。
[0029] 实施例3 用催化剂碘化替换I2,其余条件同实施例1,目标产物收率32%。
[0030] 实施例4 用催化剂碘化铵替换I2,其余条件同实施例1,目标产物收率47%。
[0031] 实施例5 用氧化剂过氧化叔丁醇替换H2O2,其余条件同实施例1,目标产物收率为 56%。
[0032] 实施例6 用氧化剂过氧化二叔丁基替换H2O2,其余条件同实施例1,目标产物收率为 12%。
[0033] 实施例7 用氧化剂过硫酸钾替换H2O2,其余条件同实施例1,目标产物收率为5%。
[0034] 实施例8 用溶剂1,2-二氯乙烷替换乙醇,其余条件同实施例1,目标产物收率为35%。
[0035] 实施例9 用溶剂乙腈替换乙醇,其余条件同实施例1,目标产物收率为70%。
[0036] 实施例10 用溶剂甲苯替换乙醇,其余条件同实施例1,目标产物收率为39%。
[0037] 实施例11 化合物 的合成
[0038] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0039] 白色固体(88%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.91(s,1H),7.58(d,J=8.0Hz,2H), 7.36-7.28(m,4H),7.24(d,J=8.0Hz,1H),7.06(t,J=7.6Hz,1H),6.88(d,J=7.6Hz,
1H),3.71(t,J =4.4Hz,4H),2.64(t,J=4.4Hz,4H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:177.3,
140.4,138.1,129.3, 128.9,128.7,128.1,127.6,126.3,122.8,110.0,74.4,67.5,47.6.[0040] 实施例12 化合物 的合成
[0041] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol的二乙基胺、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0042] 白色固体(81%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:10.76(s,1H),8.58(d,J=8.8Hz,1H), 7.66(d,J=7.6Hz,2H),7.59-7.46(m,5H),6.94(t,J=7.6Hz,1H),3.49-3.43(m,4H),
1.28(t,J=3.6 Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:177.8,154.6,143.4,139.3,134.6,
134.1,131.9,129.6,128.2, 120.6,119.8,77.2,41.7,13.7.
[0043] 实施例13 化合物 的合成
[0044] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol的乙基苄基胺、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0045] 浅黄色油状液体(83%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.00(s,1H),7.71(d,J=8.0Hz, 2H),7.42(d,J=7.6Hz,3H),7.33-7.21(m,7H),7.07(t,J=7.6Hz,1H),6.93(d,J=
7.6Hz,1H), 3.75-3.64(m,2H),2.16(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:178.8,140.7,
139.6,139.5,130.1, 128.8,128.6,128.4,128.2,128.1,127.5,126.8,125.9,122.7,
110.4,75.1.55.7.35.9.
[0046] 实施例14 化合物 的合成
[0047] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol的苯乙胺、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0048] 白色固体(64%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.08(s,1H),7.44(d,J=7.6Hz,2H), 7.28-7.20(m,7H),7.19-7.14(m,3H),7.02(t,J=7.6Hz,1H),6.88(d,J=7.6Hz,1H),
2.79(t,J=2.4 Hz,2H),1.29(t,J=3.2Hz,2H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:180.6,140.5,
140.3,139.6,131.4, 128.9,128.8,128.6,128.4,128.0,126.2,126.1,125.5,123.1,
110.3,70.0,45.3,36.7.
[0049] 实施例15 化合物 的合成
[0050] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的5-甲氧基-3-苯基-2-吲哚酮、0.4 mmol的吡咯烷、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0051] 黄色固体(90%yield);1H NMR(400MHz,DMSO-D6)δ:10.41(s,1H),7.46(d,J=7.6Hz, 2H),7.36(t,J=7.2Hz,2H),7.27(t,J=7.2Hz,1H),6.82-.6.74(m,3H),3.68(s,
3H),2.51(t,J=4.0 Hz,4H),1.65(t,J=4.0Hz,4H);13C NMR(100MHz,DMSO-D6)δ:177.7,
155.3,140.5,135.2, 132.1,128.8,128.0,127.5,113.6,112.9,110.6,72.1,55.9,46.9,
23.8;HRMS m/z(ESI)calcd for C19H21N2O2([M+H]+)309.1598,found 309.1596.[0052] 实施例16 化合物 的合成
[0053] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的5-甲基-3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol 的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0054] 白色固体(88%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.10(s,1H),7.58(d,J=7.2Hz,2H), 7.35-7.28(m,3H),7.09(s,1H),7.03(d,J=8.0Hz,1H),6.81(d,J=8.0Hz,1H),3.71(t,J=7.6Hz, 4H),2.65(t,J=7.6Hz,4H),2.31(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:178.3,
138.3(2),132.2, 129.3,129.2,128.6,128.1,127.7,126.8,110.2,74.7,67.5,47.6,
21.3.
[0055] 实施例17 化合物 的合成
[0056] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的N-甲基-3-苯基-2-吲哚酮、0.4mmol 的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0057] 白色固体(62%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.56(d,J=7.6Hz,2H),7.36-7.30(m,5H), 7.09(t,J=7.6Hz,1H),6.87(d,J=8.0Hz,1H),3.70(t,J=6.8Hz,4H),3.23(s,3H),2.59(t,J=8.0 Hz,4H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:177.4,143.6,138.3,129.1,
128.6,128.1,127.8,127.2,125.9, 122.8,108.4,74.2,67.5,47.7,26.2.[0058] 实施例18 化合物 的合成
[0059] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-甲基-2-吲哚酮、0.4mmol的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0060] 白色固体(83%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.72(s,1H),7.30(d,J=7.2Hz,1H), 7.24(t,J=10.4Hz,1H),7.06(t,J=7.6Hz,1H),6.90(d,J=7.6Hz,1H),3.69(t,J=
4.4Hz,4H), 2.71(t,J=4.8Hz,4H),1.55(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ:180.3,140.3,
131.7,128.7,124.2, 122.8,110.1,67.4,66.6,47.1,21.6.
[0061] 实施例19 化合物 的合成
[0062] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-乙基-2-吲哚酮、0.4mmol的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0063] 白色固体(81%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:8.73(s,1H),7.24(t,J=13.2Hz,2H), 7.07(t,J=7.6Hz,1H),6.89(d,J=7.6Hz,1H),3.68(t,J=4.8Hz,4H),2.71(t,J=
13
4.4Hz,4H), 2.04-1.99(m,2H),0.75(t,J=7.6Hz,3H);C NMR(100MHz,CDCl3)δ:179.9,
141.1,129.8,128.7, 124.6,122.6,109.9,71.1,67.4,47.3,27.1,7.7.[0064] 实施例20 化合物 的合成
[0065] 向容积为20mL的Schlenk反应瓶中加入0.2mmol的3-丙基-2-吲哚酮、0.4mmol的吗啉、0.04mmol的I2、0.4mmol的H2O2和乙醇(2mL),将反应瓶置于室温下、空气气氛条件下搅拌反应,经TLC或GC监测反应进程,至原料反应完全(8小时),将反应完成后的反应液减压浓缩,将残余物经柱层析分离(洗脱溶剂为:乙酸乙酯/石油醚)得到目标产物。
[0066] 浅黄色油状液体(80%yield);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.46(s,1H),7.27-7.21(m,2H), 7.05(t,J=7.6Hz,1H),6.91(d,J=7.6Hz,1H),3.67(t,J=9.6Hz,4H),2.71(t,J=8.8Hz,4H), 1.97-1.91(m,2H),1.26-1.16(m,1H),1.05-0.97(m,1H),0.83(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(100MHz, CDCl3)δ:180.5,141.3,130.1,128.6,124.5,122.5,110.1,70.6,
67.4,47.2,36.5,16.6,14.3。
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