CN109438318B - 3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要涉及一种3‑芳基吲哚及其衍生物的合成方法，该合成方法包括如下步骤：在Lewis酸和S粉的作用下，将吲哚类化合物、环己酮类化合物和有机溶剂混合加热搅拌进行反应，然后纯化得到3‑芳基吲哚及其衍生物。本发明具有如下优点：本发明以N‑甲基吲哚和环己酮为原料，在Lewis酸和S粉的作用下，合成3‑芳基吲哚及其衍生物，原料简单，合成成本低；本发明合成方法无需使用过渡金属催化，为3‑芳基吲哚类化合物的合成提供了一条新的路径；本发明合成方法具有区域选择性高、反应条件简单等特点。
Description
【技术领域】
本发明属于有机化合物合成技术领域，尤其涉及一种3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法。
【背景技术】
芳基吲哚类化合物是一类非常重要的吲哚衍生物，广泛存在于诸多天然产物和药物分子中。因为芳基吲哚类化合物具有独特的药理活性，所以芳基吲哚及其衍生物的合成研究一直受到化学家们的密切关注。
相关技术中，关于3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，主要使用过渡金属催化。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，其具有原料简单、区域选择性高、反应条件简单、无需使用过渡金属催化等特点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，该合成方法包括如下步骤：
在Lewis酸和S粉的作用下，将吲哚类化合物、环己酮类化合物和有机溶剂混合加热搅拌进行反应，然后纯化得到式Ⅰ所示的3-芳基吲哚及其衍生物，
其中，
R1选自氢原子、甲基、卤素基和烷氧基；
R2选自氢原子、C1-C5的饱和烷烃直链、C1-C5的饱和烷烃支链和卤素基；
R3选自氢原子、甲基和苄基。
优选的，所述有机溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、二甲苯、均三甲苯、氯苯、二氯苯、1,4-二氧六环、正己烷、环己烷。
优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
优选的，所述Lewis酸选自BF3·Et2O、AlCl3、Zn(CF3SO3)2、CF3SO3H、CH3SO3H。
优选的，所述吲哚类化合物、所述环己酮环类化合物、所述S粉和所述Lewis酸的摩尔比为1:(0.5-2.5):(1-5):(0.2-2)，反应温度为130-160，℃反应气氛为含氧百分比不超过50％的气体，反应时长为1-36h。
优选的，所述吲哚类化合物选自C9-C16类吲哚，其通式Ⅱ如下：
其中，
R1选自氢原子、甲基、卤素基、烷氧基；
R3选自氢原子、甲基、苄基。
优选的，所述吲哚类化合物选自1-苄基吲哚，1-甲基吲哚，2-甲基-1-甲基吲哚，5-甲基-1-甲基吲哚，5-氟-1-甲基吲哚，5-氯-1-甲基吲哚，5-甲氧基-1-甲基吲哚，6-甲基-1-甲基吲哚，6-氟-1-甲基吲哚，6-氯-1-甲基吲哚，7-甲基-1-甲基吲哚和7-氯-1-甲基吲哚。
优选的，所述环己酮类化合物的通式Ⅲ如下：
其中，R2选自氢原子、C1-C5的饱和烷烃直链、C1-C5的饱和烷烃支链、卤素基。
优选的，所述环己酮类化合物选自4-甲基环己酮，4-乙基环己酮，4-丙基环己酮，4-正戊基环己酮，4-叔戊基环己酮，4-叔丁基环己酮，3-甲基环己酮和2-甲基环己酮。
本发明具有如下优点：
1、本发明以N-甲基吲哚和环己酮为原料，在Lewis酸和S粉的作用下，合成3-芳基吲哚及其衍生物，原料简单，合成成本低；
2、本发明合成方法无需使用过渡金属催化，为3-芳基吲哚类化合物的合成提供了一条新的路径；
3、本发明合成方法具有区域选择性高、反应条件简单等特点。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中：
图1-1为实施例1产物的核磁氢谱图；
图1-2为实施例1产物的核磁碳谱图；
图2-1为实施例2产物的核磁氢谱图；
图2-2为实施例2产物的核磁碳谱图；
图3-1为实施例3产物的核磁氢谱图；
图3-2为实施例3产物的核磁碳谱图；
图4-1为实施例4产物的核磁氢谱图；
图4-2为实施例4产物的核磁碳谱图；
图5-1为实施例5产物的核磁氢谱图；
图5-2为实施例5产物的核磁碳谱图；
图6-1为实施例6产物的核磁氢谱图；
图6-2为实施例6产物的核磁碳谱图；
图7-1为实施例7产物的核磁氢谱图；
图7-2为实施例7产物的核磁碳谱图；
图8-1为实施例8产物的核磁氢谱图；
图8-2为实施例8产物的核磁碳谱图；
图9-1为实施例9产物的核磁氢谱图；
图9-2为实施例9产物的核磁碳谱图；
图10-1为实施例10产物的核磁氢谱图；
图10-2为实施例10产物的核磁碳谱图。
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种3-芳基吲哚及其衍生物合成方法，该合成方法包括如下步骤：
在Lewis酸和S粉的作用下，将吲哚类化合物、环己酮类化合物和有机溶剂混合加热搅拌进行反应，然后纯化得到式Ⅰ所示的3-芳基吲哚及其衍生物；
其中，
R1选自氢原子、甲基、卤素基和烷氧基；
R2选自氢原子、C1-C5的饱和烷烃直链、C1-C5的饱和烷烃支链和卤素基；
R3选自氢原子、甲基和苄基。
其中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，在本发明的优选实施方式中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述Lewis酸选自BF3·Et2O、AlCl3、Zn(CF3SO3)2、CF3SO3H、CH3SO3H，在本发明的优选实施方式中，所述Lewis酸为BF3·Et2O。
所述吲哚类化合物、所述环己酮环类化合物、所述S粉和所述Lewis酸的摩尔比为1:(0.5-2.5):(1-5):(0.2-2)，反应温度为130-160，℃反应气氛为含氧百分比为0～50％的气体，反应时长为1-36h，在本发明的优选实施方式中，摩尔比为1:2.5:4:1，反应温度为150，℃反应气氛为含氧百分比不超过29％的空气，反应时长为16h。
所述吲哚类化合物选自C9-C16类吲哚，其通式Ⅱ如下：
其中，
R1选自氢原子、甲基、卤素基、烷氧基；
R3选自氢原子、甲基、苄基。
所述吲哚类化合物选自1-苄基吲哚，1-甲基吲哚，2-甲基-1-甲基吲哚，5-甲基-1-甲基吲哚，5-氟-1-甲基吲哚，5-氯-1-甲基吲哚，5-甲氧基-1-甲基吲哚，6-甲基-1-甲基吲哚，6-氟-1-甲基吲哚，6-氯-1-甲基吲哚，7-甲基-1-甲基吲哚和7-氯-1-甲基吲哚。
所述环己酮类化合物的通式Ⅲ如下：
其中，R2选自氢原子、C1-C5的饱和烷烃直链、C1-C5的饱和烷烃支链、卤素基。
所述环己酮类化合物选自4-甲基环己酮，4-乙基环己酮，4-丙基环己酮，4-正戊基环己酮，4-叔戊基环己酮，4-叔丁基环己酮，3-甲基环己酮和2-甲基环己酮。
本发明合成的化合物的合成反应体系过程如下所示：
其中，DMF是N,N-二甲基甲酰胺，air是空气，T是反应温度，t是反应时长。
可以得出，本发明合成的化合物是以N-甲基吲哚和环己酮为原料，在Lewis酸和S粉的作用下，合成的3-芳基吲哚及其衍生物。
总之，本发明合成的化合物具有反应原料简单易得、区域选择性高、条件简单等特点，合成的一系列3-芳基吲哚类化合物具有一定的生物活性和药理活性。
下面以实施例1-10来详细说明本发明提供的所述3-芳基吲哚及其衍生物合成方法在不同反应条件下的产率，具体参照表1。
表1：实施例1-10的反应底物、反应条件以及产率
实施例1产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图1-1和1-2。
实施例2产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图2-1和2-2。
实施例3产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图3-1和3-2。
实施例4产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图4-1和4-2。
实施例5产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图5-1和5-2。
实施例6产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图6-1和6-2。
实施例7产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图7-1和7-2。
实施例8产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图8-1和8-2。
实施例9产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图9-1和9-2。
实施例10产物的核磁氢谱图和核磁碳谱图分别如图10-1和10-2。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，其特征在于，该合成方法包括如下步骤：
在Lewis酸和S粉的作用下，将吲哚类化合物、环己酮类化合物和有机溶剂混合加热搅拌进行反应，然后纯化得到式Ⅰ所示的3-芳基吲哚及其衍生物，所述Lewis酸选自BF3·Et2O和CH3SO3H，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，
其中，
R1选自氢原子、甲基、卤素基和烷氧基；
R2选自氢原子、C1-C5的饱和烷烃直链、C1-C5的饱和烷烃支链和卤素基；
R3选自氢原子、甲基和苄基；
合成反应体系过程如下所示：
其中，air是空气，T是反应温度，t是反应时长。
2.根据权利要求1所述的3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，其特征在于，所述吲哚类化合物、所述环己酮环类化合物、所述S粉和所述Lewis酸的摩尔比为1:(0.5-2.5):(1-5):(0.2-2)，反应温度为130-160℃，反应时长为1-36h。
3.根据权利要求1所述的3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，其特征在于，所述吲哚类化合物选自1-苄基吲哚，1-甲基吲哚，2-甲基-1-甲基吲哚，5-甲基-1-甲基吲哚，5-氟-1-甲基吲哚，5-氯-1-甲基吲哚，5-甲氧基-1-甲基吲哚，6-甲基-1-甲基吲哚，6-氟-1-甲基吲哚，6-氯-1-甲基吲哚，7-甲基-1-甲基吲哚和7-氯-1-甲基吲哚。
4.根据权利要求1所述的3-芳基吲哚及其衍生物的合成方法，其特征在于，所述环己酮类化合物选自4-甲基环己酮，4-乙基环己酮，4-丙基环己酮，4-正戊基环己酮，4-叔戊基环己酮，4-叔丁基环己酮，3-甲基环己酮和2-甲基环己酮。
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