[发明专利]一种无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚类化合物的合成方法

说明书

本发明涉及一种用无过渡金属催化的氧气氧化制备3‑苯硫基吲哚类化合物的合成方法。该方法如下：在向装有溶剂的反应管中加入引发剂、取代二氢吲哚和取代苯硫酚，加入核黄素类催化剂和氧化剂，在30‑100℃时反应5‑80小时后得到3‑苯硫基吲哚产物。本发明的主要创新点在于不使用过渡金属催化剂高效催化的氧气氧化制备3‑苯硫基吲哚产物，避免了重金属污染。该方法具有绿色、操作简便、条件温和、底物普适性好、和反应收率及选择性高等优点。

技术领域

本发明涉及一种无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法。

背景技术

含硫的杂环化合物是重要的药物分子的构成骨架，广泛应用于材料科学和制药领域中。特别是3-苯硫基吲哚具有多种生物活性。其中就包括微管蛋白聚合抑制剂，抗HIV试剂和PDE4抑制剂（GSK-256066），可用于治疗慢性阻塞性肺疾病和非洲锥虫病。在有机合成领域中，传统构建碳硫键的方法通常是在过渡金属的催化下，硫醇与有机卤化物或其类似物经偶联反应而得。通常，由二氢吲哚合成3-苯硫基吲哚需要两个步骤：1）二氢吲哚的脱氢和2）吲哚的区域选择性C-S偶联反应。脱氢作用是由化学计量的氧化剂（2-碘二苯甲酸，硫，DEAD或SeO2过渡金属催化剂（Au，Co，Cu，Fe，Pd的氧气）介导的。这些方法具有良好的原子经济性，但需要昂贵的/不利于环境的催化剂或苛刻的反应条件。例如：2016年，Paradies组^[1]和Kanai组^[2]使用三（五氟苯基）硼烷作为无金属替代物来催化N杂环的脱氢。但是，这种frustrated lewis pair（FLP）催化的脱氢氧化仍需要较高的反应温度。类似地，已经建立了许多不同的合成方法来构建3-亚磺酰基吲哚。然而，大多数方法需要酸，碱，过渡金属，碘或复杂的配体，并且还需要苛刻的条件。因此，开发一种条件温和、无过渡金属催化的高效、绿色的一步完成二氢吲哚的脱氢反应以及它们与硫酚的硫代化反应方法具有重要的理论意义和实用价值。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种无过渡金属催化一步完成二氢吲哚的脱氢反应以及它们与硫酚的硫代化反应方法，该方法具有反应绿色、操作简便、条件温和、底物普适性好和反应收率较高等优点。

所述的一种无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚类化合物的合成方法，其特征在于向装有溶剂的反应管中加入引发剂、式（1）所示的取代二氢吲哚、硫醇或杂环硫酚或式（2）所示的取代苯硫酚，加入核黄素催化剂和氧化剂，在30-100℃温度下反应5-80小时，得到式（3）所示的产物3-苯硫基吲哚类化合物，

其反应方程式如下：

式中，R²选自氢原子或烷基，R¹选自供电子基或吸电子基；R³选自烷基、烷氧基、卤素、三氟甲基、硝基或氰基。

所述的无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法，其特征在于R¹选自氢原子、烷基、甲基、卤素或硝基；溶剂为二甲基亚砜、乙腈、DMF、二氯乙烷、DMA、HFIP或硝基甲烷，优选为二甲基亚砜。

所述的无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法，其特征在于取代苯硫酚相对于溶剂为12-620 mg/mL，优选为62 mg/mL。

所述的无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法，其特征在于反应温度为60℃。

所述的无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法，其特征在于引发剂为碘单质、碘化锂、碘化钾、碘化钠、碘化铵或TBAI的一种，优选为碘单质。

所述的无过渡金属催化的氧气氧化制备3-苯硫基吲哚产物的方法，其特征在于引发剂的用量相对于对取代苯硫酚为0.5-20 mol%，优选为10 mol%。