一种苯并吲哚类化合物及其合成方法

1.本发明属于有机技术领域，涉及一种苯并吲哚类化合物及其合成方法。

背景技术：

2.苯并吲哚是重要的含氮杂环化合物的结构之一，含有该类骨架的有机分子在药物化学和材料领域具有非常广泛的应用，因此探索高效经济的苯并吲哚合成法一直备受关注。碳酸亚乙烯酯化合物作为一类重要的合成子广泛应用于各种碳环与杂环的合成，其参与的金属催化碳氢键直接环化更是一种非常高效的杂环合成策略[a)afarinkia k,bearpark m j,ndibwami a,et al.an experimental and computational investigation of the diels-alder cycloadditions ofhalogen-substituted 2(h)-pyran-2ones[j].the journal of organic chemistry,200570(4):1122-1133.b)baran a,g
ü
nel a,balci m.synthesis ofbicyclo[2.2.2]octane-2578hexols(bishomoinositols)as glycosidase inhibitors[j].the journal of organic chemistry,200873(12):4370-4375.c)hara h,hirano m,tanaka k.a new route to substituted phenols bycationic rhodium(i)/binapcomplex-catalyzed decarboxylative[2+2+2]cycloaddition[j].organic letters 2009.11(6):1337-1340.目前以碳酸亚乙烯酯作为偶联片段合成苯并吲哚的方法暂无报道，但以乙二醇作为偶联片段合成苯并吲哚衍生物的方法反应条件苛刻，需要在高温(190℃)下实现转化，反应成本高，且生成的副产物对环境不友好。

技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种苯并吲哚类化合物及其合成方法，以萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯为反应原料，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类化合物，且制备工艺简单，原料来源廉价易得，用碳酸锂在反应中可以中和副产物，绿环保，降低了反应成本。
[0004]
本发明是通过以下技术方案来实现：
[0005]
一种苯并吲哚类化合物的合成方法，向溶剂中加入如式1所示的萘胺类化合物和如式2所示的碳酸亚乙烯酯，通过三氟甲磺酸镱作催化剂和碳酸锂作添加剂，在惰性气体保护下进行反应后，分离提纯即得到如式3所示的苯并吲哚类化合物；
[0006][0007]
其中，r1选自氢、卤素、烷基、苯基或取代苯基；r2选自烷基、卤素、甲氧基、杂环、苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基为硝基、四甲基硅烷、甲基磺酰基或三氟甲基。
[0008]
优选的，合成苯并吲哚类化合物的具体制备过程为：将萘胺类化合物、碳酸亚乙烯
酯、三氟甲磺酸镱和碳酸锂溶于装有溶剂的耐压管内，用装有氦气的气球对耐压管进行多次充气，直至耐压管内的空气全部排空，将封闭的耐压管进行加热搅拌，待反应完全后用二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取，合并有机相，并用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到苯并吲哚类化合物。
[0009]
优选的，所述萘胺类化合物与三氟甲磺酸镱的摩尔比为20:1～10:1；所述萘胺类化合物与碳酸锂的摩尔比为10:1～5:1。
[0010]
优选的，所述萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯的摩尔比为10.0:1.0-1.0:2.0。
[0011]
优选的，所述碳酸亚乙烯酯在溶剂中的浓度为0.1-0.2摩尔/升。
[0012]
优选的，所述反应的具体条件为：在80℃-150℃温度下的油浴锅内加热搅拌2h-24h。
[0013]
优选的，所述的溶剂为六氟异丙醇、甲苯、三氟乙酸的一种或两种任意比例的混合物。
[0014]
优选的，所述萘胺类化合物包括1-氨基萘、6-溴-2-氨基萘、2-氨基萘、6-苯基-2-氨基萘、7-甲氧基-2-氨基萘、6-氨基-2-萘甲酸甲酯、4-氯-1-氨基萘、5-溴-1-氨基萘、4-氟-1-氨基萘、6-噻吩-2-氨基萘、1，2-二氢萘-5-胺、6-苯乙烯基-2-氨基萘、6-甲基-2-氨基萘和6-环戊基-2-氨基萘中的一种。
[0015]
一种苯并吲哚类化合物，由上述的苯并吲哚类化合物的合成方法制得。
[0016]
优选的，所述苯并吲哚类化合物的结构式为：
[0017][0018]
其中，r1选自氢、卤素、烷基、苯基或取代苯基；r2选自烷基、卤素、甲氧基、杂环、苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基为硝基、四甲基硅烷、甲基磺酰基或三氟甲基。
[0019]
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0020]
本发明提供一种苯并吲哚类化合物及其合成方法，通过开创性的使用简便易得的萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯为原料，在金属镱催化下发生杂环化反应，一步生成苯并吲哚衍生物的同时构筑吲哚杂环。相较于传统的合成苯并吲哚骨架方法，碳酸亚乙烯酯是一种新型的c2合成子参与合成苯并吲哚，而且该方法操作简单，无需配体，无需多种添加剂，且目标化合物的收率较高，分子利用率高，添加剂碳酸锂在反应中可以中和副产物碳酸。
[0021]
进一步，本发明的合成方法的反应底物的普适性较好，且原料来源广泛，在优化的反应条件下，目标产物易于分离，在材料及医药领域具有潜在的应用价值。
附图说明
[0022]
图1为实施例1所制备的产物的1h nmr谱图；
[0023]
图2为实施例1所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0024]
图3为实施例2所制备的产物的1h nmr谱图；
[0025]
图4为实施例2所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0026]
图5为实施例3所制备的产物的1h nmr谱图；
[0027]
图6为实施例3所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0028]
图7为实施例4所制备的产物的1h nmr谱图；
[0029]
图8为实施例4所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0030]
图9为实施例5所制备的产物的1h nmr谱图；
[0031]
图10为实施例5所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0032]
图11为实施例6所制备的产物的1h nmr谱图；
[0033]
图12为实施例6所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0034]
图13为实施例7所制备的产物的1h nmr谱图；
[0035]
图14为实施例7所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0036]
图15为实施例8所制备的产物的1h nmr谱图；
[0037]
图16为实施例8所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0038]
图17为实施例9所制备的产物的1h nmr谱图；
[0039]
图18为实施例9所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0040]
图19为实施例10所制备的产物的1h nmr谱图；
[0041]
图20为实施例10所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0042]
图21为实施例11所制备的产物的1h nmr谱图；
[0043]
图22为实施例11所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0044]
图23为实施例12所制备的产物的1h nmr谱图；
[0045]
图24为实施例12所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0046]
图25为实施例13所制备的产物的1h nmr谱图；
[0047]
图26为实施例13所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0048]
图27为实施例14所制备的产物的1h nmr谱图；
[0049]
图28为实施例14所制备的产物的
13
c nmr谱图；
[0050]
图29为实施例15所制备的产物的1h nmr谱图；
[0051]
图30为实施例15所制备的产物的
13
c nmr谱图。
具体实施方式
[0052]
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0053]
下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0054]
下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：
[0055]
一种苯并吲哚类化合物的合成方法，向溶剂中加入如式1所示的萘胺化合物和如式2所示的碳酸亚乙烯酯，其中，萘胺化合物和碳酸亚乙烯酯的摩尔比为10.0:1.0-1.0:2.0，向溶剂中加入萘胺化合物和碳酸亚乙烯酯后，碳酸亚乙烯酯在溶剂中的浓度为0.1-0.2摩尔/升，然后在惰性气体氦气保护下，80℃-150℃的油浴锅内加热搅拌2h-24h后分离提纯即得到如式3所示的苯并吲哚类化合物。
[0056][0057]
其中，r1选自氢、卤素、烷基、苯基或取代苯基；r2选自烷基、卤素、甲氧基、杂环、苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基为硝基、四甲基硅烷、甲基磺酰基或三氟甲基。
[0058]
所述的溶剂为六氟异丙醇、甲苯、三氟乙酸的一种或两种任意比例的混合物。
[0059]
下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：
[0060]
实施例1
[0061]
1h-benzo[g]indole的制备
[0062]
将0.2mmol的1-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到25.7mg固体化合物，产率为77％，所得产品结构式如下：
[0063][0064]
如图1和图2所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.85(s,1h),8.04
–
7.96(m,2h),7.80(d,j＝8.6hz,1h),7.61
–
7.48(m,3h),7.29(t,j＝2.6hz,1h),6.77(t,j＝2.1hz,1h).13c nmr(100mhz,cdcl3):δ130.4,128.9,125.5,123.9,123.8,122.3,121.8,120.8,120.8,119.4,104.3.
[0065]
本实施例中萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯也可按照摩尔比1.0:2.0进行称量。
[0066]
实施例2
[0067]
7-bromo-3h-benzo[e]indole的制备
[0068]
将0.5mmol的6-溴-2-氨基萘、0.05mmol的碳酸亚乙烯酯、0.05mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.01mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml六氟异丙醇的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于150℃下的油浴锅内加热搅拌10h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到37.71mg固体化合物，产率为76％，所得产品结构式如下：
[0069][0070]
如图3和图4所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.39(s,1h),8.34(d,j＝8.2hz,1h),8.00(d,j＝8.1hz,1h),7.71
–
7.62(m,2h),7.58
–
7.48(m,2h),7.28(t,j＝2.8hz,1h),7.17(t,j＝2.6hz,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ132.2,129.2,128.6,128.3,125.9,123.4,123.1,123.0,122.8,122.3,112.8,101.9.
[0071]
本实施例中萘胺化合物和碳酸亚乙烯酯也可按照摩尔比10.0:1.0进行称量。
[0072]
实施例3
[0073]
7-phenyl-3h-benzo[e]indole的制备
[0074]
将0.2mmol的2-氨基萘、0.4mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有2.0ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于80℃下的油浴锅内加热搅拌24h，反应完全后用50ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到25.39mg黄油状化合物，产率为75％，所得产品结构式如下：
[0075][0076]
如图5和图6所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.39(s,1h),8.34(d,j＝8.2hz,1h),8.00(d,j＝8.1hz,1h),7.71
–
7.62(m,2h),7.58
–
7.48(m,2h),7.28(t,j＝2.8hz,1h),7.17(t,j＝2.6hz,1h).13c nmr(100mhz,cdcl3):δ132.2,129.2,128.6,128.3,125.9,123.4,123.1,123.0,122.8,122.3,112.8,101.9.
[0077]
本实施例碳酸亚乙烯酯在溶剂中的浓度可以为0.1摩尔/升。
[0078]
实施例4
[0079]
6-phenyl-3h-benzo[e]indole的制备
[0080]
将0.2mmol的6-苯基-2-氨基萘、0.02mmol的碳酸亚乙烯酯、0.05mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.03mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于150℃下的油浴锅内加热搅拌2h，反应完全后用40ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到33.86mg黄油状化合物，产率为69％，所得产品结构式如下：
[0081][0082]
如图7和图8所示，产品核磁表征：.1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.45(s,1h),8.40(d,j＝8.5hz,1h),8.22(s,1h),7.92(d,j＝8.4hz,1h),7.87
–
7.82(m,2h),7.74(d,j＝8.8hz,1h),7.62
–
7.54(m,3h),7.49
–
7.43(m,1h),7.32(t,j＝2.8hz,1h),7.19(t,j＝2.2hz,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ141.7,136.2,132.4,129.5,128.9,127.4,127.4,127.0,126.7,125.3,123.6,123.4,122.7,122.5,113.3,102.1.
[0083]
本实施例碳酸亚乙烯酯在溶剂中的浓度可以为0.2摩尔/升。
[0084]
实施例5
[0085]
8-methoxy-3h-benzo[e]indole的制备
[0086]
将0.4mmol的7-甲氧基-2-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.02mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.03mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并
有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到27.10mg黄油状化合物，产率为68％，所得产品结构式如下：
[0087][0088]
如图9和图10所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.46(s,1h),7.86(d,j＝8.9hz,1h),7.64
–
7.56(m,2h),7.43(d,j＝8.8hz,1h),7.31
–
7.28(m,1h),7.16
–
7.07(m,2h),4.05(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ158.0,132.7,130.1,129.4,124.1,122.9,122.3,121.9,114.7,110.4,102.8,101.8,55.4.
[0089]
实施例6
[0090]
methyl 3h-benzo[e]indole-7-carboxylate的制备
[0091]
将0.2mmol的6-氨基-2-萘甲酸甲酯、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.0ml三氟乙酸的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于90℃下的油浴锅内加热搅拌15h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到30.45mg黄油状化合物，产率为67％，所得产品结构式如下：
[0092][0093]
如图11和图12所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.77
–
8.65(m,2h),8.32(d,j＝8.5hz,1h),8.21(d,j＝8.5hz,1h),7.74(d,j＝8.8hz,1h),7.63(d,j＝8.8hz,1h),7.36(t,j＝2.8hz,1h),7.18(t,j＝2.8hz,1h),4.04(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ167.8,133.5,131.7,130.9,128.3,125.6,124.8,124.1,123.2,122.9,122.6,113.7,102.5,52.1.
[0094]
本实施例中的油浴锅内加热搅拌的的条件可以为150℃，2h。
[0095]
实施例7
[0096]
5-chloro-1h-benzo[g]indole的制备
[0097]
将0.3mmol的4-氯-1-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有2.0ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到29.8mg黄固体化合物，产率为74％，所得产品结构式如下：
[0098][0099]
如图13和图14所示，产品核磁表征1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.87(s,1h),8.41(d,j＝7.7hz,1h),7.98(d,j＝7.12hz,1h),7.89(s,1h),7.65
–
7.54(m,2h),7.27(t,j＝2.7hz,1h),6.69(t,j＝3.0hz,1h).13c nmr(100mhz,cdcl3):δ129.5,127.2,126.3,125.9,124.8,
124.1,123.5,123.0,122.4,120.9,119.7,104.1.本实施例中的油浴锅内加热搅拌的的条件可以为80℃，24h。
[0100]
实施例8
[0101]
6-bromo-1h-benzo[g]indole的制备
[0102]
将0.2mmol的5-溴-1-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于110℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到36.9mg黄固体化合物，产率为75％，所得产品结构式如下：
[0103][0104]
如图15和图16所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.91(s,1h),8.04
–
7.95(m,2h),7.88(d,j＝8.9hz,1h),7.79(d,j＝7.5hz,1h),7.43
–
7.33(m,2h),6.78(t,j＝3.1hz,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ130.3,128.8,128.1,125.7,124.5,124.1,123.3,122.9,122.3,119.7,119.1,104.4.
[0105]
实施例9
[0106]
5-fluoro-1h-benzo[g]indole的制备
[0107]
将0.2mmol的4-氟-1-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到17.5mg黄固体化合物，产率为47％，所得产品结构式如下：
[0108][0109]
如图17和图18所示，产品核磁表征：11h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.88(s,1h),8.23(d,j＝8.12hz,1h),8.01(d,j＝8.2hz,1h),7.63(t,j＝7.12hz,1h),7.54(t,j＝7.6hz,1h),7.44(d,j＝11.1hz,1h),7.32(t,j＝2.8hz,1h),6.72(t,j＝2.5hz,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ154.1(d,j＝240.1hz),126.9,126.5,124.0,123.0,122.3(d,j＝10.6hz),122.0(d,j＝5.9hz),121.1(d,j＝19.6hz),119.4,119.4,104.5(d,j＝4.5hz),103.4(d,j＝22.4hz).
[0110]
实施例10
[0111]
7-(thiophen-2-yl)-3h-benzo[e]indole的制备
[0112]
将0.2mmol的6-噻吩-2-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有0.8ml甲苯和1.0ml三氟乙酸的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压
管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到32.18mg黄固体化合物，产率为63％，所得产品结构式如下：
[0113][0114]
如图19和图20所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.46(s,1h),8.33(d,j＝8.4hz,1h),8.19(s,1h),7.89(d,j＝8.5hz,1h),7.69(d,j＝8.8hz,1h),7.62(d,j＝4.0hz,2h),7.58(d,j＝8.6hz,1h),7.52
–
7.47(m,1h),7.31(d,j＝2.7hz,1h),7.16(t,j＝2.1hz,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ142.8,132.3,130.9,129.4,127.3,126.6,126.2,125.8,124.8,123.6,123.2,122.8,122.4,119.8,113.3,102.0.
[0115]
实施例11
[0116]
1h-dibenzo[e,g]indole的制备
[0117]
将0.2mmol的9-菲胺、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有0.8ml甲苯和1.0ml六氟异丙醇的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到31.72mg淡黄固体化合物，产率为73％，所得产品结构式如下：
[0118][0119]
如图21和图22所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.76(s,1h),8.73
–
8.63(m,2h),8.24(d,j＝7.9hz,1h),7.86
–
7.79(m,1h),7.63(t,j＝7.5hz,1h),7.58
–
7.50(m,3h),7.18
–
7.02(m,2h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ128.7,128.4,128.3,127.1,126.9,126.6,124.7,124.2,124.0,123.5,123.5,123.2,121.6,120.7,119.7,103.1.本实施例中反应的溶剂可以为六氟异丙醇或六氟异丙醇和三氟乙酸的任意比例混合。
[0120]
实施例12
[0121]
5,9-dihydro-4h-indeno[1,7-fg]indole的制备
[0122]
将0.2mmol的1，2-二氢萘-5-胺、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有0.8ml三氟乙酸和0.8ml六氟异丙醇的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用60ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到29.76mg淡黄固体化合物，产率为77％，所得产品结构式如下：
[0123][0124]
如图23和图24所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.74(s,1h),7.70
(d,j＝8.1hz,1h),7.57
–
7.49(m,2h),7.32(d,j＝7.0hz,1h),7.26(t,j＝2.8hz,1h),6.71(t,j＝3.0,2.2hz,1h),3.57
–
3.38(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ146.4,138.0,136.7,127.9,127.2,126.5,122.1,119.8,118.0,115.2,113.3,104.2,31.3,29.3.
[0125]
实施例13
[0126]
(e)-7-styryl-3h-benzo[e]indole的制备
[0127]
将0.2mmol的6-苯乙烯基-2-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到35.28mg淡黄固体化合物，产率为65％，所得产品结构式如下：
[0128][0129]
如图25和图26所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.50(s,1h),8.29(d,j＝8.5hz,1h),8.02(s,1h),7.88(d,j＝8.6hz,1h),7.69
–
7.62(m,3h),7.59(d,j＝8.8hz,1h),7.45(t,j＝7.5hz,2h),7.38
–
7.25(m,4h),7.18
–
7.10(m,1h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ137.7,132.4,129.4,129.3,128.7,127.8,127.6,127.5,127.4,126.4,123.5,123.5,123.2,122.9,122.5,113.1,102.0.
[0130]
实施例14
[0131]
7-methyl-3h-benzo[e]indole的制备
[0132]
将0.2mmol的6-甲基-2-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到31.15mg白固体化合物，产率为85％，所得产品结构式如下：
[0133][0134]
如图27和图28所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.42(s,1h),8.22(d,j＝8.12hz,1h),7.75(s,1h),7.62
–
7.51(m,2h),7.46(d,j＝8.12hz,1h),7.29(t,j＝2.8hz,1h),7.13(t,j＝3.1hz,1h),2.61(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ132.7,131.9,129.4,127.8,127.8,126.2,122.9,122.8,122.5,122.1,112.7,101.7,21.6.
[0135]
实施例15
[0136]
7-(cyclopent-1-en-1-yl)-3h-benzo[e]indole的制备
[0137]
将0.2mmol的6-环戊基-2-氨基萘、0.3mmol的碳酸亚乙烯酯、0.01mmol的三氟甲磺酸镱作为催化剂和0.02mmol的碳酸锂作为添加剂溶于装有1.6ml甲苯的耐压管内(配有磁力搅拌子)，用气球充氦气至少3次，直至空气全部排空，将15ml的封闭耐压管置于120℃下
的油浴锅内加热搅拌12h，反应完全后用30ml二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取三次，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到30.60mg黄油状化合物，产率为65％，所得产品结构式如下：
[0138][0139]
如图29和图30所示，产品核磁表征：1h nmr(400mhz,cdcl3):δ8.43(s,1h),8.23(d,j＝8.5hz,1h),7.90(s,1h),7.83(d,j＝8.5hz,1h),7.64(d,j＝8.9hz,1h),7.54(d,j＝8.8hz,1h),7.33
–
7.25(m,1h),7.15
–
7.10(m,1h),6.39
–
6.32(m,1h),3.01
–
2.86(m,2h),2.73
–
2.59(m,2h),2.20
–
2.07(m,2h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3):δ142.7,132.3,131.9,129.2,127.2,125.4,125.1,124.0,123.3,123.0,122.8,122.3,112.9,101.9,33.5,33.3,23.4.
[0140]
以下详细说明均是实施例的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的实例性实施方式。

技术特征：

1.一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，向溶剂中加入如式1所示的萘胺类化合物和如式2所示的碳酸亚乙烯酯，通过三氟甲磺酸镱作催化剂和碳酸锂作添加剂，在惰性气体保护下进行反应后，分离提纯即得到如式3所示的苯并吲哚类化合物；其中，r1选自氢、卤素、烷基、苯基或取代苯基；r2选自烷基、卤素、甲氧基、杂环、苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基为硝基、四甲基硅烷、甲基磺酰基或三氟甲基。2.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，合成苯并吲哚类化合物的具体制备过程为：将萘胺类化合物、碳酸亚乙烯酯、三氟甲磺酸镱和碳酸锂溶于装有溶剂的耐压管内，用装有氦气的气球对耐压管进行多次充气，直至耐压管内的空气全部排空，将封闭的耐压管置于油浴锅内进行加热搅拌，反应完全后用二氯甲烷和饱和氯化钠水溶液萃取，合并有机相，用无水硫酸钠和无水氯化钙干燥后进行旋蒸浓缩，经硅胶柱层析分离，得到苯并吲哚类化合物。3.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述萘胺类化合物与三氟甲磺酸镱的摩尔比为20:1～10:1；所述萘胺类化合物与碳酸锂的摩尔比为10:1～5:1。4.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯的摩尔比为10.0:1.0-1.0:2.0。5.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述碳酸亚乙烯酯在溶剂中的浓度为0.1-0.2摩尔/升。6.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述反应的具体条件为：在80℃-150℃温度下的油浴锅内加热搅拌2h-24h。7.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述的溶剂为六氟异丙醇、甲苯、三氟乙酸的一种或两种任意比例的混合物。8.根据权利要求1所述的一种苯并吲哚类化合物的合成方法，其特征在于，所述萘胺类化合物包括1-氨基萘、6-溴-2-氨基萘、2-氨基萘、6-苯基-2-氨基萘、7-甲氧基-2-氨基萘、6-氨基-2-萘甲酸甲酯、4-氯-1-氨基萘、5-溴-1-氨基萘、4-氟-1-氨基萘、6-噻吩-2-氨基萘、1，2-二氢萘-5-胺、6-苯乙烯基-2-氨基萘、6-甲基-2-氨基萘和6-环戊基-2-氨基萘中的一种。9.一种苯并吲哚类化合物，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的苯并吲哚类化合物的合成方法制得。10.根据权利要求9所述的一种苯并吲哚类化合物，其特征在于，所述苯并吲哚类化合物的结构式为：
其中，r1选自氢、卤素、烷基、苯基或取代苯基；r2选自烷基、卤素、甲氧基、杂环、苯基或取代苯基，所述取代苯基中的取代基为硝基、四甲基硅烷、甲基磺酰基或三氟甲基。

技术总结

本发明公开了一种苯并吲哚类化合物及其合成方法，向甲苯溶剂中加入萘胺类化合物和碳酸亚乙烯酯，在惰性气体氦气保护下进行反应后分离提纯即得到苯并吲哚类化合物。本发明首次提出在以碳酸亚乙烯酯为合成子的条件下，和萘胺化合物同为原料，经过脱去一分子二氧化碳和杂环化反应且脱水后得到苯并吲哚类化合物。相较于传统的合成苯并吲哚骨架方法，碳酸亚乙烯酯是一种新型的C2合成子参与合成苯并吲哚，而且该方法操作简单，无需配体，无需多种添加剂，且目标化合物的收率较高，分子利用率高，添加剂碳酸锂在反应中可以综合副产物碳酸。剂碳酸锂在反应中可以综合副产物碳酸。剂碳酸锂在反应中可以综合副产物碳酸。