[发明专利]一种亚甲基双异吲哚类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种亚甲基双异吲哚类化合物的合成方法。本发明通过钯催化串联环化反应从而实现结构多样化的亚甲基双异吲哚类化合物合成。具体是在钯催化体系下，以化合物2‑(3‑芳基环氧基)苯甲腈与芳基硼酸为原料，制备亚甲基双异吲哚类化合物。本发明方法原料来源广泛或易于制备，操作简便，收率高，条件温和，普适性广。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体是指一种亚甲基双异吲哚类化合物的合成方法，特别是指利用钯催化合成结构多样化的亚甲基双异吲哚类化合物的方法。

背景技术

双异吲哚由于其分子内拥有双吡咯烯骨架，是BODIPY化合物合成的重要前体，被广泛应用于制备二氟化硼络合物及其金属络合物，而二氟化硼络合物及其金属络合物由于其共轭结构的特殊性表现出较为良好的光谱性能以及生物细胞活性，在科学界有着极为广泛的应用。亚甲基双异吲哚类化合物相较于普通的双吡咯烯具有更好的荧光特性而收到科研工作者的关注。

目前，亚甲基双异吲哚的主要合成方法有，文献(Chem.Eur.J.2004,10,4853–4871)中报道的Ono等人开发的4,7-二氢-4,7-桥亚乙基-2H-异吲哚衍生物的Diels-Alder反应，另外文献(J.Org.Chem.2010,75,6035–6038)报道了1-甲酰基异吲哚与吡咯的亲核取代反应。这些方法存在条件苛刻、步骤繁多、产率低、底物适应范围有限、反应效率低等缺点。因此，需要一种更高效、更直接的方法来合成亚甲基双异吲哚。

发明内容

为解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种亚甲基双异吲哚类化合物的合成方法，该方法原料来源广泛、操作简便、合成效率高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是在钯催化剂存在下，以式(I)所示化合物2-(3-芳基环氧基)苯甲腈衍生物与式(II)所示化合物芳基硼酸为原料，在溶剂条件下，以三氟乙酸和氟化钾作为添加剂，以2,2`-联吡啶作为配体，通过串联环化反应，制备得到式(Ⅲ)所示化合物双异吲哚类化合物；

其反应式为：

上述反应式中，R是氢、4-甲基、5-甲基、4-氟、4-氯；R¹是4-硝基、4-三氟甲基或3,4,5-三氟；Ar是2,6-二甲基苯基，2,4,6-三甲基苯基，苯基或邻甲基苯基。

进一步设置是所述的钯催化剂三氟乙酸钯。

进一步设置是所述的溶剂为四氢呋喃和水。

进一步设置是式(I)化合物/式(II)化合物/钯催化剂/配体/三氟乙酸/氟化钾为1.0/2.0/0.1/0.2/3.0/2.0。

进一步设置是所述串联环化反应的温度为110℃。

本发明的创新机理和有益效果是：

本发明人通过深入细致研究，发现一种在钯催化体系下，2-(3-芳基环氧基)苯甲腈能很高效的合成目标亚甲基双异吲哚类化合物，原子经济性高，成键效率高，反应步骤少，所用溶剂为四氢呋喃与水。相较于以往方法，反应步骤和底物普适性有明显改善，这是其它方法难以实现的。本发明具有以下优点和创新之处：

(1)原料(式(I)化合物和式(II)化合物)来源广泛，易于商业购买或制备；

(2)一锅法高效合成，相较于其他合成方法，反应步骤有明显减少；

(3)反应溶剂为四氢呋喃与水，符合绿色化学发展的需要；

(4)首次实现了结构多样化的亚甲基双异吲哚类化合物的合成，解决了传统方法底物难以制备，反应条件苛刻的局限性。

本发明与现有技术相比较的有益效果：