[发明专利]一种合成茚螺异吲哚[2,1-b]异喹啉三酮类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种合成茚螺异吲哚[2,1‑b]异喹啉三酮类化合物的方法，属于含氮螺环化合物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：将起始原料异喹啉酮类化合物和2‑重氮‑1,3‑茚满二酮类化合物溶于有机溶剂中，在催化剂和氧化剂的共同作用下于140℃反应制得目标产物5'H‑螺[茚‑2,7'‑异吲哚[2,1‑b]异喹啉]‑1,3,5'‑三酮。本发明具有起始原料简单易制备、底物适用范围广和操作简单等优点。

技术领域

本发明属于含氮螺环化合物的合成技术领域，具体涉及一种高效合成茚螺异吲哚[2,1-b]异喹啉三酮类化合物的方法。

背景技术

异吲哚并异喹啉是一类非常重要的含氮稠杂环结构，含有该骨架的衍生物广泛存在于天然产物中。此外，该类化合物在过金属催化氧化下，能够生成具有生物活性的含氮螺环酮类化合物，在药物研发方面具有十分重要的意义。例如：Ansalactam A是一种从海洋沉积物中分离出来的天然产物，因其具有独特的含氮螺环骨架而表现出较强的抗癌活性且在药物研究领域展现出良好的应用前景。然而，由于含氮螺环骨架合成方法的匮乏，从而在很大程度上制约了该领域的发展。因此，开发一种通用、高效的新方法用于含氮螺环化合物的合成是十分必要的。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种起始原料简单易制备、底物适用范围广且操作简单的高效合成茚螺异吲哚[2,1-b]异喹啉三酮类化合物的方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种合成茚螺异吲哚[2,1-b]异喹啉三酮类化合物的方法，其特征在于具体过程为：将起始原料异喹啉酮类化合物1和2-重氮-1,3-茚满二酮类化合物2溶于有机溶剂中，在催化剂和氧化剂的共同作用下于140℃反应制得目标产物5'H-螺[茚-2,7'-异吲哚[2,1-b]异喹啉]-1,3,5'-三酮3，合成过程中的反应方程式为：

其中R¹为氢、甲基、甲氧基、氯、氟或硝基中的一种或多种，R²为氢、甲基或氯，R³为苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基或4-氯基苯基，R⁴为氢、甲基或溴，所述催化剂为过渡金属铑催化剂[Cp*RhCl₂]₂，氧化剂为AgOAc或Ag₂O，有机溶剂为1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲苯或氯苯。

本发明所述的合成茚螺异吲哚[2,1-b]异喹啉三酮类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：在15mL耐压反应管中，依次加入异喹啉酮类化合物1、有机溶剂、2-重氮-1,3-茚满二酮类合物2、催化剂和氧化剂，其中异喹啉酮类化合物1、催化剂、氧化剂和2-重氮-1,3-茚满二酮类化合物2的投料摩尔比为1:0.025:2.0:1.5，反应管密封，然后将该混合物于140℃加热搅拌反应10h，反应完成后，旋干有机溶剂，加入去离子水与二氯甲烷，水相萃取三次，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋干、硅胶柱层析分离得到目标产物5'H-螺[茚-2,7'-异吲哚[2,1-b]异喹啉]-1,3,5'-三酮类化合物3。

本发明所述的合成化合物3i的方法，其特征在于具体过程为：将起始原料3,4-二苯基苯并[g]异喹啉-1(2H)-酮1i和2-重氮-1,3-茚满二酮2a溶于有机溶剂1,4-二氧六环中，在催化剂双环戊二烯基二氯化铑[Cp*RhCl₂]₂和氧化剂醋酸银的共同作用下于140℃反应10h制得目标产物3i，合成过程中的反应方程式为：

本发明所述的合成化合物3j的方法，其特征在于具体过程为：将起始原料化合物1j和2-重氮-1,3-茚满二酮2a溶于有机溶剂1,4-二氧六环中，在催化剂双环戊二烯基二氯化铑[Cp*RhCl₂]₂和氧化剂醋酸银的共同作用下于140℃反应10h制得目标产物3j，合成过程中的反应方程式为：