[发明专利]一种邻-碳硼烷并吲哚及其衍生物的制备方法

说明书

本发明公开了一种邻‑碳硼烷并吲哚及其衍生物的制备方法，包括：以B(3)‑芳基邻‑碳硼烷为原料，在催化剂、有机溶剂以及氧化剂的存在下进行反应，通过分子内BH/NH氧化脱氢偶联构建邻‑碳硼烷并吲哚衍生物，催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铱(III)二聚体；有机溶剂为四氢呋喃或六氟异丙醇；氧化剂为醋酸银、醋酸铜、三甲基乙酸铜、氧化银、氟化银中的一种或多种；反应的温度为80‑90℃；反应的气氛为氩气。本发明设计的邻‑碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法具有合成条件简单、操作方便、反应产率高、区域选择性及底物普适性好等特点；本发明制备了一系列邻‑碳硼烷并吲哚衍生物，为探索其在生物医药和功能材料等领域的应用奠定了物质和技术基础。

技术领域

本发明属于有机合成化学技术领域，涉及一种邻-碳硼烷并吲哚及其衍生物的制备方法。

背景技术

邻-碳硼烷是一种具有三维芳香性的二十面体分子簇合物，因其特殊的几何构型、成键方式、超高的硼含量以及高度缺电子等性质，其在硼中子俘获治疗(BNCT)、药物开发、超分子自组装、配位化学、催化、储能、有机光电材料等领域有着重要的应用前景。因此，开展邻-碳硼烷官能化的方法学研究对推进碳硼烷化学的发展及其在相关领域的应用具有重要意义。

作为自然界分布最广泛的杂环化合物，吲哚及其衍生物被广泛应用于医药、农药和功能材料等领域。由于其结构上的特殊性和多样性，也为现代合成方法的发展提供了灵感，包括吲哚骨架的构建以及吲哚环的官能化。研究结果表明，将芳杂环类化合物的芳环用碳硼烷替换后，有望进一步提高化合物的生物活性并发现若干潜在的性质和用途。然而，目前尚未见制备碳硼烷并吲哚衍生物的合成方法。因此，开展邻-碳硼烷并吲哚衍生物的高效、高选择性的合成方法学研究具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单、合成条件温和、适用范围广、高选择性以及高收率的邻-碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法。

为了实现本发明的这些目的，提供了一种邻-碳硼烷并吲哚衍生物，其特征在于，结构通式为：

其中，R为烷基、烷氧基、卤素或三氟甲基中的任意一种；R′为甲基、乙基、正丁基、异丙基、异戊基以及环己基中的任意一种。

2、一种如权利要求1所述的邻-碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法，其特征在于，包括：

以为原料，在催化剂、有机溶剂以及氧化剂的存在下进行反应，通过分子内BH/NH氧化脱氢偶联构建邻-碳硼烷并吲哚衍生物，即

其中，R为烷基、烷氧基、卤素或三氟甲基中的任意一种；R′为甲基、乙基、正丁基、异丙基、异戊基以及环己基中的任意一种。

3、如权利要求1所述的邻-碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铱(III)二聚体、醋酸钯或双三苯基膦二氯化钯中的任意一种；所述有机溶剂为四氢呋喃或六氟异丙醇；所述氧化剂为醋酸银、醋酸铜、三甲基乙酸铜、氧化银、氟化银中的一种或多种；所述反应的温度为80-90℃；所述反应的气氛为氩气。

4、如权利要求2所述的邻-碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法，其特征在于，在干燥的反应容器中，氩气保护下加入原料有机溶剂和催化剂，然后加入氧化剂，将反应容器置于85～95℃中反应，用薄层色谱监测反应的进行，反应结束后将体系过滤，滤液经减压蒸馏除去多余溶剂，经过柱层析分离得到目标产物

5、如权利要求4所述的邻-碳硼烷并吲哚衍生物的制备方法，其特征在于，所述与有机溶剂的摩尔体积比为1mmol:8～12mL；所述与催化剂的摩尔比为1:0.03～0.06；所述与氧化剂的摩尔比为1:2～5；所述过滤采用短硅胶柱过滤，乙酸乙酯作为淋洗剂；柱层析分离采用的洗脱剂为体积比为10:1～4:1的石油醚和乙酸乙酯。

本发明至少包括以下有益效果：