[發明專利]一種5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法

在審

• 申請號: 202110973864.1
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113583005A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 吳忠凱;朱葉峰;楊修光;張倩倩;張玲;裴曉東;駱艷華;申保金
• 申請（專利權）人: 中鋼集團南京新材料研究院有限公司
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04
• 代理公司: 北京譜帆知識產權代理有限公司 11944
• 代理人: 張慧娟;王芊雨

本發明公開了一種5,6?二氫吲哚并[2,3?B]吲哚的合成方法，步驟包括：以吲哚、苯胺作為起始反應原料，采用光催化劑，在堿和溶劑存在下通過光催化氧化進行[3+2]環化反應，經后處理，得到5,6?二氫吲哚并[2,3?B]吲哚產品。本發明無需預先制備含硝基的母體，避免了Cadogan反應制硝基關環后含膦化合物的三廢處理的問題，只需商業可得的吲哚，苯胺作為原料，通過光催化氧化吲哚實現[3+2]環化，歷經C?N鍵、C?C鍵的構建及脫氫芳構化的過程，一鍋法直接高效合成吲哚并吲哚母體，綠色高效，條件溫和，為5,6?二氫吲哚并[2,3?B]吲哚的合成提供了一種新的合成思路。

技術領域

本發明涉及有機化合物合成的技術領域，特別是關于一種5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法。

背景技術

吲哚并吲哚是一類重要的雙氮雜環，是藥物分子、農藥分子、光電分子的重要合成骨架。5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚由于其偕二氮結構，增加了分子的剛性，因而分子結構更加穩定，化學性能也更佳，是理想的藥物分子修飾前體和材料前體；此外，由于氮的孤獨電子，通過P-π作用，進一步增強了電子共軛程度，導致其熒光進一步增強，因而5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚也是理想的光電材料切片。現階段合成此類化合物主要有以下幾種方法。

方法I：專利(EP3575302)報道了一例多步偶聯環化得到5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚的方法。作者首先利用Pd催化實現了吲哚3-位的2-硝基苯修飾，收率42％，隨后利用Cadogan反應，利用亞磷酸三乙酯作還原劑以實現了硝基的關環，收率80％，綜合總收率33.6％。但是，方法I需要在通過鈀催化直接實現了吲哚3-位的鄰硝基苯修飾，但是收率低，也加劇了進一步的提純的難度。

方法II：Kumar等人實現了無金屬條件下的吲哚3-位的2-硝基苯化修飾(Org.Lett.2015,17,82)。此方法無需使用金屬催化，利用強堿作為攫質子試劑，氧氣作為氧化劑，3小時內可以57％收率得到硝基化產物(EWG：CF₃)，隨后同樣通過膦化物還原得到關環產物，收率72％(EWG：CF₃)，綜合總收率41.04％。方法II實現了無金屬溫和條件下的硝基化修飾，但是對于硝基的底物限制較大，需要硝基苯上存在吸電子基團(EWG)，從而利于實現對于吲哚的親電加成，但是對于合成無取代基的吲哚并吲哚無法兼容，此外其第一步收率也低。

方法III：小組實現一氧化碳氛圍下的Pd催化的硝基還原關環反應(J.Org.Chem.2016,81,9337)。此方法使用一氧化碳做還原劑，醋酸鈀作為催化劑，1,3-雙(二苯基膦)丙烷(dppp)作為配體，在光加熱的條件下以14％的收率得到目標產物。方法III是高溫高壓反應，且使用毒性大的一氧化碳氣體，因而此反應面臨著較大的安全風險，此外如此嚴苛條件下，目標產物的收率很低(14％)，此反應的實用性很差，不利于工業化生產。

總之，上述合成路線中，均通過膦化合物實現Cadogan反應合環得到目標產物。但是，利用含膦化合物面臨著后期提純難度大，含膦廢水處理等三廢問題，不符合當代綠色化學的要義。另外，上述方法需要修飾2-硝基的母體，再還原關環，導致整個反應的歷程相應的延長，整個反應的操作的實效性偏低。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法，其能夠解決現有需要預先制備含硝基的母體且制硝基關環后含膦化合物的三廢處理的問題，無需預先修飾含硝化合物，可實現一鍋法高效合成5,6-二氫吲哚并[2,3-B]吲哚。