[发明专利]苯并[a]吡咯并[3,4-c]咔唑-1,3(2H,8H)-二酮类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明的技术方案要点为：将2‑芳基吲哚类化合物1和N‑取代马来酰亚胺类化合物溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80‑120℃反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮类化合物。本发明通过2‑芳基吲哚类化合物和N‑取代马来酰亚胺类化合物之间的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3,4‑c]咔唑‑1,3(2H,8H)‑二酮类化合物，具有操作简便、条件温和、底物适用范围广等优点，适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法。

背景技术

苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮是一类重要的含氮稠杂环化合物，具有抗癌、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗血管增生等生物活性。例如，1，11-二氯-12-((2R，3R，4S，5S，6R)-3，4，5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-2-基)-12，13-二氢-5H-吲哚并[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-5，7(6H)-二酮是一种抗生素药物，5，6，7-三甲氧基苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮是一种血管生成抑制剂，6-(2-(二甲基氨基)乙基)-3-羟基萘[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-5，7(6H，14H)-二酮能够抑制癌细胞的生长，7-甲基-1H-苯并[h]吲哚并[2，3-a]吡咯并[3，4-c]咔唑-6，8(7H，15H)-二酮可以作为一种抗增殖剂。鉴于该类化合物的重要性，人们研究并开发出多种合成苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的方法，但是这些被开发出的方法存在反应步骤多、反应条件苛刻、原料昂贵、操作繁琐等缺点，使得这些反应在实际生产中的应用受到一定的限制。因此，研究并开发从价廉易得的原料出发、经由简便的操作步骤、在温和的反应条件下合成苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的新方法，不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法，该方法通过2-芳基吲哚类化合物和N-取代马来酰亚胺类化合物之间的[4+2]氧化环化反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物，具有操作简便、条件温和、底物适用范围广等优点，适合于工业化生产。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物的合成方法，其特征在于具体合成过程为：将2-芳基吲哚类化合物1和N-取代马来酰亚胺类化合物2溶于溶剂中，再加入催化剂和氧化剂，于80-120℃反应制得目标产物苯并[a]吡咯并[3，4-c]咔唑-1，3(2H，8H)-二酮类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：

其中R¹为氢、氟、氯、溴、甲基或甲氧基，R²为2-萘基、1-萘基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、甲氧基或三氟甲基，取代基为苯环上的一元取代或多元取代，R³为C_1-6烷基、C_5-6环烷基、苄基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、甲基或甲氧基，溶剂为甲苯、乙腈、四氢呋喃、1，4-二氧六环或1，2-二氯乙烷，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体，氧化剂为醋酸铜、一水合醋酸铜或醋酸银。

进一步优选，所述2-芳基吲哚类化合物1、N-取代马来酰亚胺类化合物2、催化剂和氧化剂的投料物质的量之比为1-1.5∶0.5-2∶0.05∶1-3。