[发明专利]一种磁性介孔聚合离子液体负载催化合成吲哚类衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种磁性介孔聚合离子液体催化剂的制备方法，包括：1)将等摩尔量的2‑溴乙基丙烯酸酯和三乙烯二胺溶于甲醇溶液，真空氮气保护，50‑60℃加热回流反应一定时间，减压浓缩、真空干燥得到淡黄色粘稠的离子液体；2)将步骤1)得到的离子液体与端烯修饰的Fe₃O₄、二乙烯苯、偶氮二异丁腈溶于甲醇，60‑80℃真空加热回流至反应完全，反应完成后真空干燥，即得到最终催化剂。本发明还公开了上述催化剂及其在合成吲哚衍生物和七元稠合吲哚中的应用。该方法收率高、操作简单、催化剂回收简单、催化反应体系可重复使用性好、反应条件温和，具有良好的绿色工业化前景。

技术领域：

本发明涉及有机化合物合成技术领域，尤其涉及一种磁性介孔聚合离子液 体催化剂，及其在制备多组分合成吲哚衍生物和七元环稠合吲哚中的应用。

背景技术：

吲哚类化合物是一种重要的精细化工原料，成为国内外热点的杂环类化工 原料，发展前景广阔。吲哚类化合物在自然界中广泛存在，大多具有生物活性， 在农药、医药、染料、饲料、食品及添加剂等领域广泛应用。而多组分反应即 用一锅煮的方法，直接获得复杂结构的分子，是合成分子多样性和复杂性的有 效手段，具有经济性和环境友好性。因此，利用多组分反应制备吲哚类化合物 具有经济高效性、简便易操作、环境友好性。

近年来，聚合离子液体作为新出现的一类新型离子聚合物，具有一定的特 殊物理化学性质，它将离子液体结合到聚合物骨架中，这结合了离子液体和高 分子聚合物的双重优点。介孔聚合离子液体是一类由离子液体、交联剂和其他 单体共聚而成的新型多孔性材料，具有介孔材料和聚合离子液体的双重特征。 介孔聚合离子液体具有可调节的孔隙率和易于通过设计特定任务的离子部分来 修饰官能团的特性，被广泛应用于膜、电化学超级电容器的电解质、pH、热、 光、溶剂和CO₂响应材料等。而负载型聚合离子液体的制备更利于反应后的回 收和循环使用。以超顺磁纳米材料作为载体，相比传统催化剂，不仅拥有介孔 结构可以大大提高催化效率，而且反应后更易将催化剂和产物分离，更好的解 决了催化剂的回收和分离问题。

发明内容：

本发明的目的是取代传统的催化剂催化合成吲哚类化合物方法，提供一种 环境友好、高效可循环的吲哚衍生物和七元稠合吲哚的合成方法。

本发明提供一种磁性介孔聚合离子液体催化剂的制备方法，包括：

1)将等摩尔量的2-溴乙基丙烯酸酯和三乙烯二胺溶于甲醇溶液，真空氮气 保护，50-60℃加热回流反应一定时间，减压浓缩、真空干燥得到淡黄色粘稠 的离子液体；

2)将步骤1)得到的离子液体与端烯修饰的Fe₃O₄、二乙烯苯、引发剂溶于 甲醇，60-80℃真空加热回流至反应完全，反应完成后真空干燥，即得到最终 催化剂。

在根据本发明的一个实施方案中，所述离子液体的分子结构如结构式Ⅰ所示。

在根据本发明的一个实施方案中，步骤2)中端烯修饰的Fe₃O₄、引发剂、 二乙烯苯和离子液体的摩尔比为1：1：4：4。优选地，所述引发剂为偶氮二异 丁腈。

本发明还提供了一种磁性介孔聚合离子液体催化剂，所述催化剂根据如上 所述的制备方法制备的。

在根据本发明的一个实施方案中，所述催化剂的分子结构如结构式Ⅱ所示。

本发明的另一方面提供了一种吲哚衍生物和七元环稠合吲哚的合成方法， 包括：

以乙醇为溶剂，加入吲哚、甲基活性化合物、芳香醛以及如上述的催化剂， 混合均匀反应6～10小时，得到相应的吲哚衍生物和七元环稠合吲哚。