[發明專利]一種苯并呋喃或吲哚的制備方法

無效

• 申請號: 201210229292.7
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102731450A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 周磊;肖鐵波;王劍波
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C07D307/79
• 分類號: C07D307/79;C07D307/80;C07D407/04;C07D209/08;C07D209/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛;郝文婷

技術領域

本發明涉及有機合成領域，具體涉及一種苯并呋喃或吲哚的制備方法。

背景技術

苯并呋喃是許多具有生物活性天然產物的核心結構，許多合成類藥物也都含有這類結構單元。而吲哚及其衍生物不僅廣泛存在于自然界，人和動物的一個必需氨基酸色氨酸也是吲哚的衍生物。因此如何高效簡便構建這類化合物引起人們極大的興趣。通過鈀/銅催化鄰位含親核試劑的鹵化物與末端炔烴的Sonogashira偶聯隨后分子內環化的反應為這類化合物提供了一種簡便高效的合成路徑。然而這類合成方法的缺點是使用鈀/銅雙金屬催化體系，由于鈀催化劑的價格昂貴，難以從反應體系中分離從而帶來重金屬殘留等問題限制了這一方法在工業上的廣泛應用。此外該方法使用各類取代的鹵化物為起始原料，來源較為有限，也限制了這一方法在合成官能團化的苯并呋喃或吲哚中的應用。與金屬鈀相比，銅及其化合物的價格非常便宜。近年來人們發展了一些銅催化鄰羥基或鄰氨基鹵化物與末端炔烴偶聯環化反應來合成苯并呋喃或吲哚的方法，解決了使用鈀/銅雙金屬催化體系的問題。但是這類方法仍然是以鹵化物為起始原料的，并沒有解決原料來源的問題。而且反應需要使用到一些結構特殊的配體，催化劑的用量也較大，有的甚至高達20%。最近N-磺酰腙被證明是一類很好的偶聯試劑，通過水楊醛的腙在銅催化下與末端炔烴的偶聯環化反應可以在無鹵素條件下實現苯并呋喃化合物的合成。然而這類反應在底物上的局限性較大，僅限于與2-位為芐基或者是一級烷基取代的苯并呋喃或吲哚。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡便高效的苯并呋喃或吲哚的制備方法。該方法具有非常廣泛的底物適應性，可合成眾多帶有不同取代基的苯并呋喃或吲哚化合物。該方法使用廉價的銅化合物為催化劑、磺酰腙和鄰羥基苯乙炔或鄰氨基苯乙炔為起始原料，反應過程操作簡便，適合大規模的合成。

本發明通過以下技術方案達到上述目的。

一種苯并呋喃或吲哚的制備方法，包括以下步驟：

（1）醛或酮與磺酰肼反應得到磺酰腙；

（2）在堿性條件下，以銅化合物作為催化劑，將步驟（1）獲得的磺酰腙與取代的鄰羥基苯乙炔或取代的鄰氨基苯乙炔在有機溶劑中反應，得到苯并呋喃或吲哚。

上述方法優選使用一價銅的化合物來催化反應，可采用的一價銅化合物為氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅等，可用商品化試劑，無需特殊處理。

上述堿一般選用烷氧基金屬醇鹽和碳酸鹽，例如甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、異丙醇鋰、叔丁醇鋰、叔丁醇鈉，叔丁醇鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫等，特別優選叔丁醇鋰。

上述有機溶劑優選自下列集合中的一種：甲苯、乙腈、二甲基亞砜、1,4-二氧六環、1,2-二氯乙烷等。

上述磺酰肼優選為對甲苯磺酰肼。

當所述磺酰腙為對甲苯磺酰腙，銅化合物為溴化亞銅，堿為叔丁醇鋰時，本發明方法的反應式可表示如下：

其中，式I化合物代表醛（R²=H）或者酮（R²≠H），式II化合物是對甲苯磺酰肼，式III化合物代表從相應的式I化合物制備的對甲苯磺酰腙，式IV化合物代表鄰羥基苯乙炔或鄰氨基苯乙炔（其中X代表氧原子和氮原子），式V化合物代表苯并呋喃或吲哚。

上述反應所用試劑與原料的投料摩爾比優選為：步驟（1）式I化合物與對甲苯磺酰肼為1:1；步驟（2）對甲苯磺酰腙∶末端炔烴：叔丁醇鋰=1∶1.1∶3；銅化合物的用量優選在基于所述對甲苯磺酰腙化合物的10%當量。

上述反應的反應溫度優選為：步驟（1）生成腙60℃反應10~30分鐘，以醛酮和對甲苯磺酰肼消耗完全為準；步驟（2）為40-100℃，反應時間為1-24小時。加熱過程可采用油?。ɡ绻栌?、石蠟油等）或者其它加熱方式。

本發明方法的起始原料中，所述的醛可以是烷基醛、芳基醛或含有雜環的醛，所述的酮可以是烷基酮、芳基酮或含有雜環的酮。

本發明的方法對官能團具有很好的容忍性，芳基醛、酮中的芳基可以帶一個或者多個取代基，相對于醛或者酮取代基的位置可以是鄰位、對位或間位。所述取代基不以任何方式限定，常見的取代基例如烷基、烷氧基、三氟甲基、烯基、芳香基、酯基、硝基、羥基或鹵素；當帶有多個取代基時，所述多個取代基相同或不同，相鄰的兩個取代基相互獨立或成環。所述含有雜環的醛或酮也沒有限定，常見的雜環化合物如噻吩、呋喃、吡啶、噻唑或惡唑。烷基醛或烷基酮中的烷基可以是5-20個碳原子的直鏈、支鏈烷基或者環烷基，也可以是含有取代基的直鏈、支鏈烷基或者是環烷基，常見的取代基例如苯基、羥基或鹵素。