[发明专利]一种苯并吲哚嗪类化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种苯并吲哚嗪类化合物及其合成方法，向溶剂中加入炔酮类化合物和喹啉氮氧化物或异喹啉氮氧化物，在空气中使用Cu(OAc)₂作为催化剂进行反应后，分离提纯即得到苯并吲哚嗪类化合物。本发明以炔酮类化合物和(异)喹啉氮氧化物为反应原料，在溶剂的存在下，在较为温和的反应条件下高效合成苯并吲哚嗪类化合物。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种苯并吲哚嗪类化合物及其合成方法。

背景技术

苯并吲哚嗪是一类特殊的N-杂环化合物，其广泛存在于具有生物活性的有机分子与药物分子中[a)Chen,Z.-W.；Liang,P.-L.；Ye,M.J.Org.Chem.2019,84,12639-12647.]。因此，寻找高效构建苯并吲哚嗪类衍生物的方法一直备受关注。苯并吲哚嗪类化合物通常由(异)喹啉类和吡咯类底物制备，合成苯并吲哚嗪的方法主要有以下四种：(异)喹啉溴鎓盐与缺电子炔烃或烯烃的1,3-偶极环加成反应，取代(异)喹啉的分子内或分子间环化反应，(异)喹啉与重氮乙酸酯的环化反应以及(异)喹啉三唑与末端炔烃的环转移反应[b)Wang,W.-H.；Han,J.-W.；Sun,J.-W.；Liu,Y.J.Org.Chem.2017,82,2835-2842.c)Liu,R.-R.；Hong,J.-J.；Lu,C.-J.；Xu,M.；Gao,J.-R.；Jia,Y.-X.Org.Lett.2015,17,3050-3053.d)Wu,F.-S.；Zhao,H.-Y.Xu,Y.-L.Hu,K.Pan,Y.-M.Ma,X.-L.J.Org.Chem.2017,82,4289-4296]。尽管通过这些方法能够合成多种取代的苯并吲哚嗪化合物，但是已有的合成策略仍然面临众多局限性，例如反应底物结构受限，通常需要价格高昂的过渡金属催化剂与多种添加剂完成反应，反应温度过高以及反应耐受性不佳。因此，开发更经济高效的方法合成具有多样性结构的苯并吲哚嗪骨架化合物依然具有重要的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯并吲哚嗪类化合物及其合成方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明以炔酮类化合物和(异)喹啉氮氧化物为反应原料，在溶剂的存在下，在较为温和的反应条件下高效合成苯并吲哚嗪类化合物。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种苯并吲哚嗪类化合物，所述苯并吲哚嗪类化合物的化学式为：

其中，R¹选自烷基、杂环、苯基或取代苯基；R²选自烷基、杂环、苯基或取代苯基；R³选自甲基、甲氧基、卤素或苯基；R⁴选自甲氧基或酯基；R⁵选自甲基或卤素。

一种苯并吲哚嗪类化合物的合成方法，向溶剂中加入如式1所示的炔酮类化合物和如式2所示的异喹啉氮氧化物或如式2′所示的喹啉氮氧化物，在空气气氛下，使用Cu(OAc)₂作为催化剂进行反应后，分离提纯即得到如式3或式3′所示的苯并吲哚嗪类化合物；

其中，R¹选自烷基、杂环、苯基或取代苯基；R²选自烷基、杂环、苯基或取代苯基；R³选自甲基、甲氧基、卤素或苯基；R⁴选自甲氧基或酯基；R⁵选自甲基或卤素。

进一步地，所述的炔酮类化合物和喹啉氮氧化物或异喹啉氮氧化物的摩尔比为3.0:1.0-1.0:2.0。

进一步地，向溶剂中加入如式1所示的炔酮类化合物和如式2所示的喹啉氮氧化物或如式2′所示的异喹啉氮氧化物，喹啉氮氧化物或异喹啉氮氧化物在溶剂中的浓度为0.1-0.2摩尔/升。

进一步地，所述的反应具体为：在80℃-120℃温度下加热搅拌2h-12h。