[發明專利]一種有機催化合成β-吲哚醛的方法

無效

• 申請號: 200810017482.6
• 申請日: 2008-01-27
• 公開（公告）號: CN101492407A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 王銳;洪亮
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C07D209/12
• 分類號: C07D209/12;B01J31/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種有機催化合成β-吲哚醛的方法。具體地說是提供了一種可以用于吲哚高效烷基化的有機小分子組成的非酸催化方法。該有機催化體系可以高效地活化α，β-不飽和醛，從而實現吲哚高效烷基化，得到高對映選擇性的β-吲哚醛。

背景技術

1957年出版的“生物堿大全”共收集了四千種化合物，其中含有吲哚結構的生物堿就占五分之一。由于各種吲哚生物堿的骨架和官能團的多樣性，以及它們具有高度的生物活性和獨特的藥理活性，多年來吸引著一代又一代的化學工作者對其進行結構修飾和全合成的研究。在眾多的吲哚衍生物中，3-取代的吲哚是最為引人矚目的一類，它們是合成許多生物活性化合物和天然產物的重要結構單元。所以發展新的、高效的、高選擇性的方法合成3-取代的吲哚具有重要的實用價值。自上世紀五十年代以來，就有各種各樣的方法制備這類化合物——3-取代的吲哚，其中Friedel-Crafst烷基化反應因其高度的原子經濟性和區域選擇性被廣泛地用于吲哚類化合物的合成。

自1957年Szmuszkovicz首次報道了用質子酸催化吲哚和α，β-不飽和羰基化合物的反應以來，至今已有許多文獻涉及到β-吲哚羰基衍生物的合成、分析、分離和應用的研究。從所用催化劑來看，主要分為以下2類：(1)質子酸催化；(2)路易斯酸催化。由于傳統的Friedel-Crafst反應通常需要很強的質子酸或路易斯酸作為催化劑，反應過程中污染嚴重(Chemistry?ofWaste?Minimisation，Chapmanand?and?Hall，London，1995)。近幾年來不含金屬的有機小分子催化越來越受到人們的關注，有機催化已成為化學領域繼金屬催化之后研究的另一熱點。有機催化開始涉足于吲哚和α，β-不飽和羰基化合物的不對稱共軛加成的研究領域中。

在有機催化吲哚和α，β-不飽和羰基化合物的不對稱加成的研究中，美國MacMillan等報道了用咪唑啉酮催化劑催化吲哚和α，β-不飽和醛的化學反應(J.Am.Chem.Soc.2002，124，1172)。該體系可以用作催化多種吲哚和α，β-不飽和醛的不對稱加成，以高對映選擇性得到了多種3-取代的吲哚。為了得到高的對映選擇性，該反應不僅需在很低溫度下進行反應(-55——--87℃)，而且還需加入強酸(三氟乙酸)作為輔助催化劑。

發明內容

鑒于上述傳統的Friedel-Crafst反應中，需要加大量的酸，不僅會降低反應的選擇性，而且會腐蝕設備，造成污染。本發明的目的在于克服上述Friedel-Crafst反應中的缺陷，旨在提供一種有機催化合成β-吲哚醛的新方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種有機催化合成β-吲哚醛的方法，由吲哚對α，β-不飽和醛進行加成反應，在反應中，脯氨醇硅醚作催化劑，三級胺作助催化劑，將脯氨醇硅醚溶解在溶劑中，攪拌均勻，在-40——40℃下，在溶液中依次加入三級胺、α，β-不飽和醛和吲哚，反應完后，濃縮并以柱層析提純。加成反應中催化劑脯氨醇硅醚的用量為底物α，β-不飽和醛的0.01-100mol％，助催化劑三級胺的用量為底物α，β-不飽和醛的0.01-100mol％。

反應式為：

其中，A是五元或六元的芳香環，至少含有0-3個中N、O、S中的任意一個雜原子，0-4個非氫取代，其中兩個相鄰非氫取代可以形成脂肪環，取代的脂肪環，芳香環，取代的芳香環，雜環和雜芳香環。優選A為非取代或單取代六元芳香環，R⁴為氫或烷基基團，所述吲哚為吲哚^*、或2-甲基吲哚、或4-甲基吲哚、或5-甲氧基吲哚、或5-溴吲哚、或7-甲基吲哚。

其中，R¹、R¹和R³彼此獨立地代表氫或烷基基團、芳基基團或者與它們所鍵合的碳原子一起構成一個環，或者包含一個或多個雜原子或官能團，優選R¹為氫，R²和R³中，其一為氫，另一為任意取代的烷基、芳基、雜烷基、雜芳基基團；所述α，β-不飽和醛為巴豆醛、或肉桂醛、或3-(2-氯苯基)-丙烯醛、或3-(3-氯苯基)-丙烯醛、或3-(4-氯苯基)-丙烯醛、或3-(2-甲氧基苯基)-丙烯醛、或3-(3-甲氧基苯基)-丙烯醛、或3-(4-甲氧基苯基)-丙烯醛。