[发明专利]手性螺环氧化吲哚类化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种合成手性螺环氧化吲哚类化合物的方法，属于有机化学合成技术领域，其方法为：以手性Zn(Ⅱ)为金属催化剂，以2‑硝基苯并杂环和3‑异硫氰酸酯氧化吲哚为原料，高收率高、高立体选择地合成了一系列结构新颖的苯并杂环骨架(吲哚啉、苯并四氢呋喃和苯并四氢噻吩)的手性螺环氧化吲哚类化合物，本发明的合成方法具有反应条件温和，催化剂用量低，操作简单，收率高且立体选择性非常好的优点。

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，尤其涉及手性螺环氧化吲哚类化合物及其合成方法。

背景技术

螺环氧化吲哚是构成许多天然产物及药物的核心骨架，这些天然分子及药物分子中的大多数被发现具有很好的生物活性，是开发新药的重要来源。同时，手性的复杂多环结构片段广泛存在于许多天然产物以及具有生物活性的药物分子中，特别是含有2H-苯并吡咯 (吲哚啉)、2H-苯并呋喃和2H-苯并噻吩等结构片段的复杂多环化合物，很多都具有较高的生物活性。因此，发展行之有效的方法来合成含有2H-苯并吡咯 (吲哚啉)、2H-苯并呋喃和2H-苯并噻吩结构片段的螺环氧化吲哚类化合物具有非常重要的意义。

芳香化合物的去芳香化反应是合成脂环化合物的一种重要方法，近年来受到国内外化学工作者的广泛关注。而吲哚及其类似物的去芳香化反应是合成含吲哚啉、2H-苯并呋喃和2H-苯并噻吩骨架衍生物最直接、有效的方法。目前，研究最多的是富电子吲哚以及类似物的不对称去芳香化，而贫电子吲哚及其类似物的不对称去芳香化反应研究较少。特别地，2-硝基苯并杂环和3-异硫氰酸酯氧化吲哚的不对称去芳香化[3+2]环化反应构建具有2H-苯并吡咯 (吲哚啉)、2H-苯并呋喃和2H-苯并噻吩结构片段的螺环氧化吲哚类化合物还未见报道。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种合成手性螺环氧化吲哚类化合物的方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种合成手性螺环氧化吲哚类化合物的方法，包括以下步骤：将手性噁唑啉配体和Zn(OTf)₂溶解在有机溶剂中，在惰性气体保护下室温络合反应20分钟-2小时，然后加入2-硝基苯并杂环化合物 (1)，继续搅拌反应10-30分钟，最后加入3-异硫氰酸酯氧化吲哚 (2)，在0-80 ^oC下搅拌反应；反应完全后，浓缩溶剂，加入丙酮，碳酸钾以及碘甲烷，搅拌反应30分钟-1小时；反应完毕后，浓缩溶剂，分离纯化得到产品，即化合物 (3)，其中，

所述2-硝基苯并杂环化合物 (1)具有如下结构：

；

所述3-异硫氰酸酯氧化吲哚 (2) 具有如下结构：

；

所述化合物 (3) 具有如下结构：

上述结构中，R¹基代表氢，烷基或卤素，或者代表多取代基团；R²基代表烷基；R³基代表氢，烷基和卤素，或者代表多取代基团；X代表NR，O和S，其中N上的取代基R代表各种吸电子取代基团。

合成路线为：

上述反应式中的“L^*”即手性噁唑啉配体；后文实施例中的“手性配体L^*”也是指手性噁唑啉配体。

本发明采用上述的合成方法，弥补了吲哚以及类似物的不对称去芳香化反应的空白（现有技术中均是富电子吲哚及其类似物以及3-硝基苯并杂环的不对称去芳香化反应），将2-硝基苯并杂环类化合物应用于不对称去芳香化反应，合成一系列手性的具有2H-苯并吡咯 (吲哚啉)、2H-苯并呋喃和2H-苯并噻吩结构片段的螺环氧化吲哚类化合物，本发明的合成方法具有反应条件温和、收率高、立体选择性也高的特点。