[發明專利]一種結構新型的氧化吲哚吡啶鹽及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010817026.0
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111875581A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王琪琳;張子瑩;王樂樂;卜站偉
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C07D401/10
• 分類號: C07D401/10;C07D471/20
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張志軍

本發明公開了一種結構新型的氧化吲哚吡啶鹽及其制備方法和應用，屬于有機合成技術領域。本發明通過將取代3?乙烯基氧化吲哚芐溴和取代吡啶加在乙腈溶劑中，在65℃的溫度下發生親核取代反應來制備氧化吲哚吡啶鹽。本發明操作簡單，反應完全后，通過過濾即可拿到純品。此外，本發明還以氧化吲哚吡啶鹽為起始原料，研究了其與乙酰丙酮參與的串聯環化反應，進一步驗證了該吡啶鹽的實用性，合成了一類結構復雜的氮雜螺環化合物。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種結構新型的氧化吲哚吡啶鹽的制備及其在構筑復雜含氮螺環氧化吲哚衍生物中的應用。

背景技術

去芳構化反應可以將廉價易得的具有平面結構的芳香化合物轉換為高附加值的三維立體有機分子。通過吡啶的去芳構化反應，可以實現氫化吡啶的高效合成。但是吡啶具有穩定的芳香結構，直接對其進行去芳構化反應仍然具有很大的挑戰。因此，需要對其進行預活化。目前發展的活化模式主要有：N-酰基活化、N-氧化活化、N-路易斯酸活化和N-烷基化活化。但是這些活化模式所涉及的反應大多是在吡啶環上進行，而活化基團沒有有效參與反應，這不利于產物結構的多樣性和復雜性。因此，開發新的可用于參與反應的活化基團具有重要意義。本發明首次在吡啶的氮原子上引入3-乙烯基氧化吲哚芐溴骨架，開發了吡啶新的活化基團，設計并合成了系列結構新型的氧化吲哚吡啶鹽。3-乙烯基氧化吲哚芐溴骨架的引入，不但起到了活化吡啶的作用，同時還引入新的反應位點，為串聯反應設計提供了可能。將其與親核試劑乙酰丙酮反應，成功實現吡啶的去芳構化和復雜含氮螺環氧化吲哚衍生物的構筑。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種結構新型氧化吲哚吡啶鹽的制備方法及應用，其操作簡單、反應條件溫和、且目標產物容易分離，將其與乙酰丙酮反應，應用在含氮螺環氧化吲哚衍生物的構建當中。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種結構新型的氧化吲哚吡啶鹽，結構式如下：

其中，R¹為H、鹵原子、硝基或烷基；R²為H、鹵原子；R³為H、烷基；EWG為吸電子基團，包括硝基、氰基或三氟甲基。

本發明的結構新型的氧化吲哚吡啶鹽的制備方法，步驟如下：將化合物1(取代3-乙烯基氧化吲哚芐溴)和化合物2(取代吡啶)，在有機溶劑中，于65-85℃油浴反應20h，薄層色譜跟蹤反應至完全，反應結束后，通過布氏漏斗過濾分離純化，得到目標產物3，其反應通式如下：

其中，R¹為H、鹵原子、硝基或烷基；R²為H、鹵原子；R³為H、烷基；EWG為吸電子基團，如硝基、氰基、三氟甲基等。

進一步，所述的有機溶劑為乙腈。

進一步，所述反應溫度為65℃。

進一步，所述3-乙烯基氧化吲哚鄰亞甲基芐溴和3-硝基吡啶的摩爾比為1:1-1:1.2，優選為1:1.1。

所述的結構新型的氧化吲哚吡啶鹽在構筑復雜含氮螺環中的應用如下：將3-乙烯基氧化吲哚吡啶鹽3d和乙酰丙酮，在丙酮溶劑中，以四甲基胍(TMG)作為堿，35℃反應10min，薄層色譜跟蹤反應至完全，反應結束后，通過柱色譜進行純化，得到目標產物4，其反應式如下：

其中3-乙烯基氧化吲哚吡啶鹽3d和乙酰丙酮的摩爾比為1:1.2；所述3-乙烯基氧化吲哚吡啶鹽3d和四甲基胍的摩爾比為1:2。