[发明专利]一种具有新型结构的噁嗪并吲哚酮系列化合物的快捷制备方法

说明书

技术领域

本发明属有机化学技术领域，具体涉及一种具有新型结构的噁嗪并吲哚酮系列化合物的快捷制备方法。

背景技术

杂环系列化合物由于其独特的结构和物理与化学性质，使得它们在自然界，以及生物医药、材料科学等领域有着十分广泛和重要的用途。杂环结构不但广泛存在于许多天然产物分子当中，例如生物碱、抗生物、激素、维生素等，而且也存在于许多医药、农药以及其他有价值的化工产品中。可以说，杂环化合物以其巨大的数量优势和广泛应用，早已渗透国民经济和社会发展的方方面面。

吲哚环是杂环化合物的基本骨架之一，许多天然产物的分子结构中都含有吲哚结构。例如，吲哚布芬酯(Indobufen)属非类固醇类抗血小板药物，于1984年在意大利首批上市；弗洛伐他汀(Fluvastatin)是继洛伐他汀(Lovastatin)问世后，开发的具有免疫调节作用、降低阿尔茨海默症发作危险性的药物；吲哚美辛(Indometacin)是一种强效的解热、缓解炎性疼痛处方药物；5-羟色胺(又名：血清素；5-羟基吲哚乙胺)的一种类似物，舒马曲帕(Sumatriptan)，能有效治疗偏头痛；吲哚酚试剂学名二氯酚靛酚钠，可用于检测维生素C；吲哚菁绿(Indocyanine Green)在静脉注射后可用于肝功能的快速检测。

吲哚结构中，由于苯环与吡咯环稠合，分子的共轭体系紧密，斯 托克斯位移(Stocks shift)明显。因而，在材料科学领域，吲哚是一种由紫外光激发的强的荧光试剂,可应用于双波长比率法实验，避免染色不均、光致褪色等问题(李银辉等，小分子光学探针设计、合成与传感应用[D].长沙：湖南大学，2012)。吲哚菁类染料是菁染料的一个重要分支，由于基于吲哚的染料具有摩尔消光系数大、荧光性能良好、光热稳定性高、特别是与基质结合后荧光效率增大、最大吸收波长可调谐范围大、易于合成且有较高的稳定性等优点，所以近年来在红外激光染料、高密度光盘存储、核酸标记与生物分析等方面受到了人们的重视(H.-L.Zhao,H.-L.Yuan,M.-B.Yuan,J.Photograph.Sci.Photochem.2001,21,212)。

噁嗪旧称氧氮(杂)芑，是一类含有一个氧原子和一个氮原子的不饱和六元杂环化合物。含有噁嗪结构的有机化合物也是一类非常有用的物质。例如，1，3-苯并噁嗪类化合物具有显著的生物活性，具有抗血小板凝聚、抗癌、抗肿瘤、杀菌和抗结核等活性。某些1，3-苯并噁嗪类衍生物可作为潜在的与自我免疫或炎症有关的半胱氨酸)趋化因子受体CCR2(C代表半胱氨酸)和CCR5的拮抗剂(A.Pastermak,S.D.Goble,M.Struthers,ACS Med.Chem.Lett.2010,1,14-18)、潜在的抗癌药物或潜在的治疗慢性乙肝C病毒(HCV)靶标的抑制剂(C.A.Cobum,P.T.Meinke,W.Chang,ChemMedChem.2013,8,1930-1940)。有报道表明芳环并噁嗪衍生物具有比较敏感的光致变色活性(E.Deniz,M.Tomasulo,et al.J.Phys.Chem.C.2009,113,8491-8497)。此外，含有芳香环并噁嗪结构的化合物可通过加热或催 化剂作用下发生开环聚合，制备类似酚醛树脂的网状结构材料。这种材料一方面继承了酚醛树脂优异的绝缘性和阻燃性性能，另一方面同时自身还具有一些特殊的性能，如熔融黏度低、制品孔隙率低、吸湿性低和良好的机械性能。因而，可作为热固性工程塑料应用于航空航天、耐烧蚀材料、阻燃材料等领域。

将吲哚与噁嗪这两种杂环结构结合起来，合成出来的螺吲哚噁嗪类化合物因抗疲劳性优于其他有机光致变色材料而倍受人们关注。螺吲哚噁嗪类化合物主要是基于吲哚环上的2-位碳原子与噁嗪环结合，构成螺环刚性共轭骨架(式1a)。螺吲哚噁嗪类化合物具有耐疲劳度高、光致变色现象明显、反应速度快等优点，是目前已经商品化的光致变色染料的主要结构之一(R.A.Evans，G.K.Such.Coloration Technology,2005,58,825-830)。研究结果表明，通过在吲哚啉环上、萘并噁嗪环上引入不同类型的取代基，会显著影响化合物的光致变色性能，得到宽泛的颜色范围，实现对发光器件可见颜色的深度调控。

式1 几类含有吲哚-噁嗪结构的有机化合物