[发明专利]一种电化学催化氧化合成3-巯基吲哚类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种电化学催化氧化合成3‑巯基吲哚类化合物的方法，采用三电极体系，阴极和阳极均为石墨电极，以0.1mol/L的硝酸银乙腈溶液作为参比电极；在四氟硼酸钠乙腈溶液中，加入吲哚类化合物、二硫醚和碘化钾，在温度45～75℃、0.2～0.6V的恒压条件下搅拌电解反应3～24h后，反应液经后处理得到产物3‑巯基吲哚类化合物。本发明所述的合成方法，操作简便安全，产物3‑巯基吲哚类化合物收率高；反应条件比较温和；使用了清洁的电能为氧化还原剂，大大降低了环境成本。

技术领域

本发明涉及一种电化学催化氧化合成3-巯基吲哚类化合物的方法。

背景技术

3-巯基吲哚类化合物具有非常好的生物活性，在药物中具有不可替代的作用。其在治疗癌症、HIV、过敏、心脏病、细菌感染等方面的显著治疗效果备受关注。过去十几年，合成3-巯基吲哚类化合物的策略主要可以分为两种，一种是通过环化反应制备3-巯基吲哚类化合物；另一种是通过吲哚类化合物与含硫的亲核试剂反应合成3-巯基吲哚类化合物。

在使用含硫的亲核试剂与吲哚类化合物反应合成3-巯基吲哚类化合物时，主要的硫源可以分为以下几种：(1)N-芳硫化的邻苯二甲酰亚胺；(2)亚磺酸；(3)苯亚磺酸钠；(4)苯磺酰氯；(5)二硫醚；(6)硫醇。其中最常用且易得的是二硫醚和硫醇，但硫醇化合物一般有恶臭，对环境影响很大。此外，在含硫的亲核试剂与吲哚类化合物反应合成3-巯基吲哚类化合物的反应中，往往要用到过渡金属催化剂，或者化学计量的氧化剂，很多情况下还需要比较苛刻的反应条件，这些大大影响了其在实际生产的应用。

近年来，随着绿色化学的长足发展，电化学合成已经成为重要的绿色合成方法之一。在电化学条件下，所选用的氧化还原剂为电能，是清洁绿色的氧化还原剂。而且在电化学反应体系中未加入其他氧化剂，有利于产品的分离提纯。文献(Angewandte ChemieInternational Edition,2017,56:3009-3013)报道了以吲哚类化合物和硫醇为原料，经直接电化学合成3-巯基吲哚类化合物的方法。但反应需在较高的电位下进行，这样容易引起吲哚类化合物的电聚合以及硫醇的过氧化；且脂肪族硫醇作底物时反应基本不进行；此外，硫醇用量需为吲哚类底物的两倍。

发明内容

本发明的目的是提供一种以吲哚类化合物和二硫醚为原料，通过电催化氧化反应制备3-巯基吲哚类化合物的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电化学催化氧化合成3-巯基吲哚类化合物的方法，采用三电极体系，阴极和阳极均为石墨电极，以0.1mol/L的硝酸银乙腈溶液作为参比电极；其特征在于：在四氟硼酸钠乙腈溶液中，加入吲哚类化合物、二硫醚和碘化钾，在温度45～75℃、0.2～0.6V的恒压条件下搅拌电解反应3～24h后，反应液经后处理得到产物3-巯基吲哚类化合物。

所述反应底物吲哚类化合物的结构式如式(II)所示，所述反应底物二硫醚化合物的结构式如式(III)，得到的产物结构式如式(I)所示；

式(I)和式(II)中，R¹为H或C1～C4烷基，优选R¹为H或甲基；R²为H、C1～C4烷基、苯基或取代苯基，优选R²为H、甲基或苯基；R³为为H、F、Cl、Br、NO₂、C1～C4烷基或C1～C2烷氧基，优选R¹为H、Br、甲基或甲氧基。