[发明专利]吲哚[2,3‑b]咔唑类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学技术领域。

技术背景

吲哚咔唑及其衍生物具有重要的光学性能及生物活性。其中吲哚[3,2-b]咔唑及其衍生物因其潜在的电学和光学性能得到广泛关注，目前已被证明吲哚[3,2-b]咔唑及其衍生物以及其聚合物能被制备作有机发光管，有机场效应晶体管，有机薄膜晶体管和光伏器件。另外，吲哚[2,3-b]咔唑及其衍生物具有重要的生物活性，是一种重要的药物中间体，其衍生物已被广泛应用于抗癌，抗菌，抗真菌等研究。鉴于其重要性，多种合成吲哚[2,3-b]咔唑的方法被开发。Weike Su等报道了以吲哚，苯甲醛为原料在路易斯酸催化作用下一步合成吲哚[2,3-b]咔唑化合物，但该法存在区域选择性，其中部分产物为吲哚[3,2-b]咔唑(参见Journal of Chemical Research,2009:191-194)。Pulak J.Bhuyan等报道了以吲哚，苯甲醛为原料在I₂催化作用下合成吲哚[2,3-b]咔唑(参见Synthesis,2008,2,0286–0292)。相似地，El-Sayed等报道了以H₂SO₄做催化剂合成吲哚[2,3-b]咔唑(参见Journal of Heterocyclic Chemistry,2016,53:188-196)。但这些方法均存在反应条件不温和，副产物多，后处理繁琐，适用范围不广泛等问题，使吲哚[2,3-b]咔唑及其衍生物的应用收到很大的限制。因此研究开发简单，绿色，适用广泛的方法来合成吲哚[2,3-b]咔唑类化合物，不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种吲哚[2,3-b]咔唑类化合物的合成方法，合成过程操作简单，反应条件温和，底物适用范围广泛。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，吲哚[2,3-b]咔唑类化合物的合成方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将二(2-吲哚基)甲烷类化合物和芳香醛化合物溶于溶剂中，

2)加入催化剂，在室温条件下搅拌，反应；

3)反应结束后过滤，洗涤。

进一步的，所述芳香醛化合物为

或者

R:H，Me,Br,F,MeO,N(Me)₂。

所述二(2-吲哚基)甲烷类化合物为

溶剂为乙醇；催化剂为草酸；反应温度为室温。

芳香醛化合物为单醛基化合物，按物质的量之比，二(2-吲哚基)甲烷类化合物:芳香醛化合物:催化剂＝1:1:0.5。

或者芳香醛化合物为双醛基化合物，按物质的量之比，二(2-吲哚基)甲烷类化合物:芳香醛化合物:催化剂＝2:1:0.5。

芳香醛化合物为对苯二甲醛。

本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)合成过程为一锅串联反应，简单，高效；(2)反应使用草酸作催化剂，乙醇作溶剂，在室温条件下进行，符合绿色化学要求；(3)反应不存在区域选择性，所得化合物不含有吲哚[2,3-b]咔唑副产物；(4)后处理经过过滤洗涤就能得到高纯度产物，操作简单；(5)底物的使用范围广泛。因此，本发明为吲哚[2,3-b]咔唑类化合物的合成提供了一条简单高效且绿色环保的新方法。

具体实施方式

实施方式一

一种吲哚[2,3-b]咔唑类化合物的合成方法，合成过程为：

将二(2-吲哚基)甲烷类化合物1和芳香醛化合物2溶于溶剂中，然后加入催化剂，在室温条件下搅拌5小时，反应结束后直接过滤并用少量冰乙醇洗涤从而制得吲哚[2,3-b]咔唑类化合物3，反应方程式为：

其中R₁，R₂为氢，但并不因此受限；R₃为氢，氟，氯，溴，甲基，甲氧基，二甲氨基等，但并不因此受限；溶剂为乙醇；催化剂为草酸；反应温度为室温。

进一步优选，按物质的量之比，二(2-吲哚基)甲烷类化合物:芳香醛化合物:催化剂＝1:1:0.5。

实施方式二

一种吲哚[2,3-b]咔唑类化合物的合成方法，合成过程为：将二(2-吲哚基)甲烷类化合物1和对苯二甲醛4溶于溶剂中，然后加入催化剂，在室温条件下搅拌5小时，反应结束后直接过滤并用少量冰乙醇洗涤从而制得吲哚[2,3-b]咔唑类化合物5，反应方程式为：