CN108546244B - 一种3,3’-二吲哚乙烷类化合物的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备3,3’‑二吲哚乙烷衍生物的新方法，该方法以乙烯类化合物为起始原料，直接与吲哚类化合物反应获得3,3’‑二吲哚乙烷衍生物，具有工艺简单、反应条件温和、反应底物适应范围广的优点。

Description

一种3,3’-二吲哚乙烷类化合物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,3’-二吲哚乙烷类化合物的合成方法。
背景技术
吲哚及其衍生物是生产一系列医药品、生物活性物质、染料、香料以及化工产品的原料,具有广泛的用途，而二吲哚甲烷、二吲哚乙烷是其中重要的一类衍生物，它们不仅具有显著的生物活性，而且是合成许多种结构复杂的生物碱的关键中间体。
3,3’-二吲哚乙烷及其衍生物已经被证实具有良好的生物活性，例如MRSA PK抑制酶活性(参见1)Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 24(2014)5059–5062)；以及作为药物合成中间体来使用，例如合成(+)-tjipanazole(参见2)Synlett 2013,24,1931–1936)等。然而到目前为止，现有技术中合成3,3’-二吲哚甲烷及其衍生物的方法较多(参见3)Chin.J.Org.Chem.2012,32,1195～1207)，而3,3’-二吲哚乙烷及其衍生物的方法仍然十分有限(参见1)Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 24(2014)5059–5062；2)Synlett 2013,24,1931–1936；4)J.Chem.Research(S),1997,424–425；5)J.Am.Chem.Soc.,Vol.120,No.13,1998)，并且这些方法需要在贵金属钯、碱等昂贵的催化体系下及高温下才能进行，存在着生产成本高，反应底物适应范围窄的缺陷。因此，丰富3,3’-二吲哚乙烷及其衍生物的合成方法仍然是现有技术亟需解决的技术难题之一，而开发绿色节能、反应底物适应范围宽泛的合成3,3’-二吲哚乙烷及其衍生物的方法具有十分重大的现实意义。发明人经过潜心研究，在本发明中，提出了一种制备3,3’-二吲哚乙烷及其衍生物的新方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备3,3’-二吲哚乙烷衍生物的新方法，该方法以乙烯类化合物为起始原料，直接与吲哚类化合物反应获得3,3’-二吲哚乙烷衍生物，具有工艺简单、反应条件温和、反应底物适应范围广的优点。
本发明提供的3,3’-二吲哚乙烷类化合物的制备方法，通过下列步骤进行制备获得：
向Schlenk封管反应器中加入式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8和有机溶剂，在惰性气氛下，室温搅拌反应，经TLC检测反应完全，再经后处理得到式III所示的3,3’-二吲哚乙烷类化合物。
Figure BDA0001720600260000021
式I及式III中，R1选自取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
式I及式III中，R2选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
式II及式III中，R3选自所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基、取代或未取代的C1-C20的烷硫基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、硝基、卤素、-OH、-SH、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种。其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
式II及式III中，R4选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、硝基、卤素、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种。其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
式II及式III中，R5选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、-COOR6、-COR7；其中，R6、R7各自独立地选自取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种。并且其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
或者，在必要时，R3、R5从上述取代基中选择时，两者可以相互连接并与其所连接的碳原子一起形成四至七元环状结构。
优选地，式I及式III中，R1表示取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
优选地，式I及式III中，R2表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
优选地，式II及式III中，R3表示所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基、取代或未取代的C1-C6的烷硫基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、硝基、卤素、-OH、-SH、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种。其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
优选地，式II及式III中，R4表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、硝基、卤素、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种。其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
优选地，式II及式III中，R5表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、-COOR6、-COR7；其中，R6、R7各自独立地选自取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种。并且其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基。
或者，在必要时，R3、R5从上述取代基中选择时，两者可以相互连接并与其所连接的碳原子一起形成四至七元环状结构。
根据本发明前述的基团定义，所述的C1-C20的烷基、C1-C6的烷基，以及C1-C20的烷氧基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基等基团定义中的具有C1-C20、C1-C6的烷基部分可以选自例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异丙基、异丁基、叔丁基、正己基等。
根据本发明前述的基团定义，所述的C6-C20的芳基、C6-C14的芳基可以选自例如苯基、萘基、蒽基、菲基等。
根据本发明前述的基团定义，所述的C3-C20的杂芳基、C3-C12的杂芳基中的杂原子可以选自O、S、N，具体的杂芳基可以选自例如噻吩基、呋喃基、吡啶基等。
根据本发明前述的基团定义，所述的C3-C20的环烷基、C3-C8的环烷基可以选自例如环丙基、环丁基、环戊基、环已基等。
因此，进一步优选地，式I及式III中，R1表示甲基、乙基、丙基、苯基、取代的苯基、苄基、呋喃基、噻吩基、吡啶基；其中取代基为甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN。
进一步优选地，式I及式III中，R2表示氢、甲基、乙基、丙基。
进一步优选地，式II及式III中，R3表示所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN、-COOMe、-COOEt、苯基、环丙基、呋喃基、噻吩基、吡啶基。
进一步优选地，式II及式III中，R4表示氢、甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-CN。
进一步优选地，式II及式III中，R5表示氢、甲基、乙基、苄基、苯基、叔丁氧羰基、乙酰基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、取代的苯基；其中取代基为甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN。
和/或，R3、R5相互连接并与其所连接的碳原子一起形成如下结构单元
Figure BDA0001720600260000061
根据本发明前述的反应，不加入Cu(OTf)2时，反应无法顺利地进行；而其它的过渡金属种类例如钴、铁、锌的盐类替代Cu(OTf)2时，反应无法进行或者仅能取得极低的目标产物收率。
根据本发明前述的反应，Ir(ppy)3的使用体现出显著的协同催化效果，其它的Ir化合物例如IrCl3、以及IrCl3与另外的配体的共催化体系的协同催化效果均不如Ir(ppy)3。
根据本发明前述的反应，式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8的投料摩尔比为1:(2～8):(0.05～0.2):(0.05～0.2):(1-3),优选地，式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8的投料摩尔比为1:5:0.1:0.1:2。
根据本发明前述的反应，所述的有机溶剂选自乙腈、甲苯、氯苯、二氧六环中的任意一种或几种的混合物，最优选地，所述的有机溶剂为乙腈。溶剂的使用量不作特别的限定，以使各反应物料充分分散即可。
根据本发明前述的反应，所述的惰性气氛是对反应呈惰性的气氛，而并非机械地认为是惰性气体。对于本领域技术人员而言，可以理解的是，常用于有机反应的惰性气氛可以选自氩气气氛或氮气气氛。
根据本发明前述的反应，所述的反应通过TLC或GC-MS监控来确定反应时间，一般而言，反应过夜即可，所述过夜一般指约12小时。
根据本发明前述的反应，其中所述的后处理操作如下：将反应完成后的混合液减压浓缩，得到残余物，再将残余物经柱胶柱层析分离得到式III所示的3，3’-二吲哚基乙烷类化合物目标产物，其中硅胶柱层析分离的洗脱液为正己烷和乙酸乙酯的混合液。
本发明的有益效果如下：
1、本发明首次报道了以式I所示的乙烯类化合物,、式II所示的吲哚类化合物为原料，在Cu(OTf)2/Ir(ppy)3共催化体系下，得到一系列的式III所示的3，3’-二吲哚基乙烷类化合物的合成策略，该方法未见诸现有技术报道。
2、本发明的方法具有反应条件温和、在室温下即可进行，操作简单，反应底物适用范围广，生成工艺成本低、环境友好、收率高的优点。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细的描述。
实施例1-10反应条件优化试验
以式I-1所示的对甲氧基苯乙烯和式II-1所示的N-甲基吲哚为反应原料，探讨了不同反应条件对于合成工艺优化结果的影响，选择出其中具有代表性的实施例1-10。结果如表一所示。
Figure BDA0001720600260000081
其中实施例1的操作如下：
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-1的目标产物。产率87％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.59(d,J＝8Hz,1H),7.44(d,J＝8Hz,1H),7.28-7.17(m,7H),7.09(t,J＝7.4Hz,1H),7.09(t,J＝7.2Hz,1H),6.90(s,1H),6.77(d,J＝7.6Hz,2H),6.49(s,1H),4.58(t,J＝7.4Hz,1H),3.75(s,3H),3.73(s,3H),3.65(t,J＝8Hz,1H),3.61(s,3H),3.39-3.33(m,1H).；13C NMR(101MHz,CDCl3),δ:13C NMR(101MHz,CDCl3)δ157.7,137.7,137.2,136.7,128.9,128.2,127.4,127.1,126.2,121.4,121.2,119.7,119.2,118.8,118.6,118.5,113.5,113.4,109.1,109.0,55.2,42.5,32.7,32.5,32.3,29.7。
表一：
Figure BDA0001720600260000091
其中，实施例2-10的具体操作及参数除上述表一所列的变量与实施例1不相同之外，其余操作及参数均与实施例1相同。
由表一中所列实施例1-10可以看出，氧化剂K2S2O8对反应具有重大的影响，在不加入K2S2O8时，即使使用2当量的二价铜Cu(OTf)2投料也仅仅获得13％的目标产物收率(实施例1-3)。不加入Cu(OTf)2时几乎无法获得目标产物，仅能通过GC检测到痕量的目标产物生成，而其它的过渡金属催化剂例如Co(acac)3并不能很好地催化反应进行(实施例4-5)。Ir(ppy)3的使用对于反应具有很好的促进作用，显示出良好的协同催化效果(实施例6)而IrCl3以及其其它配体协同使用时，催化反应效果均不如Ir(ppy)3(实施例7-10)。
根据上述试验优化结果，以实施例1的反应条件为最佳反应条件，发明人进一步在该最佳反应条件下，选择不同取代基的反应原料以制备各种式III的3,3’-二吲哚乙烷类化合物。
实施例11
Figure BDA0001720600260000101
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-2所示的N-乙基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-2的目标产物。产率55％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.65-7.55(m,1H),7.46-7.37(m,1H),7.35-7.22(m,2H),7.17-7.07(m,5H),6.98(s,2H),6.81-6.68(m,2H),6.46-6.45(m,1H),4.60-4.49(m,1H),4.18-4.07(m,2H),4.01-3.94(m,2H),3.73(s,3H),3.67-3.64(m,1H),3.37-3.32(m,1H),1.41(t,J＝7.2Hz,3H),1.30-1.22(m,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:157.7,137.7,136.2,135.6,129.0,128.3,127.6,125.5,124.4,121.3,121.0,119.8,119.1,118.9,118.5,118.4,113.4,109.1,109.0,55.1,42.6,40.8,40.5,32.3,15.5,15.4。
实施例12
Figure BDA0001720600260000111
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-3所示的5-氰基-N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-3的目标产物。产率52％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.56(s,1H),7.52(s,1H),7.37-7.26(m,4H),7.12(d,J＝7.2Hz,2H),7.05(s,1H),6.80(d,J＝7.6Hz,2H),6.69(s,1H),4.41(t,J＝7.2Hz,1H),3.79(s,6H),3.70(s,3H),3.56-3.50(m,1H),3.39-3.34(m,1H).；3C NMR(101MHz,CDCl3)δ:158.3,138.6,138.1,136.2,129.2,128.7,128.1,127.9,127.2,125.3,124.5,124.3,120.9,120.2,114.5,113.9,110.0,109.9,101.7,101.6,55.3,43.0,33.0,32.9,32.1.。
实施例13
Figure BDA0001720600260000121
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-4所示的7-甲氧羰基-N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-4的目标产物。产率64％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.68(m,3H),7.51(d,J＝7.6Hz,2H),7.12-7.04(m,3H),6.98-6.92(m,2H),6.75(d,J＝8Hz,2H),6.47(s,1H),4.51(t,J＝7.2Hz,1H),3.93(s,6H),3.81(s,3H),3.73(s,3H),3.68(s,3H),3.60-3.55(m,1H),3.35-3.29(m,1H)13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:168.1,168.1,157.8,137.0,134.3,133.8,132.4,130.8,130.8,130.4,130.0,129.4,128.8,128.7,124.8,124.7,123.9,123.0,119.1,117.9,117.7,115.8,115.7,113.5,113.5,68.1,55.1,52.0,52.0,42.2,38.7,37.1,36.9,31.9,30.3,29.6,28.9,23.7,22.9,14.0,10.9.。
实施例14
Figure BDA0001720600260000122
向Schlenk封管反应器中加入式I-2所示的1-甲基-1-苯基乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-5的目标产物。产率24％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.34-7.27(m,4H),7.22-7.12(m,6H),7.05(d,J＝8Hz,1H),7.00-6.95(m,2H),6.87(t,J＝7.4Hz,1H),5.85(s,1H),3.76(s,3H),3.69(d,J＝13.2Hz,1H),3.58-3.55(m,4H),1.64(s,3H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ:148.8,137.7,136.1,129.6,128.3,127.7,127.6,126.7,126.4,125.5,123.7,121.5,121.1,120.8,119.1,118.4,118.3,110.7,109.1,108.7,43.8,36.9,32.7,32.4,27.4.。
实施例15
Figure BDA0001720600260000131
向Schlenk封管反应器中加入式I-3所示的2-萘乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-6的目标产物。产率41％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.77-7.63(m,5H),7.49-7.38(m,4H),7.27-7.15(m,4H),7.10(t,J＝7.2Hz,1H),6.98(t,J＝7.4Hz,1H),6.92(s,1H),6.46(s,1H),4.81(t,J＝7.2Hz,1H),3.77-3.68(m,4H),3.54-3.48(m,4H).13CNMR(101MHz,CDCl3)δ:142.9,137.2,136.7,133.5,132.2,128.1,127.7,127.7,127.5,127.1,126.9,126.4,126.2,125.6,125.1,121.5,121.3,119.6,118.8,118.7,118.6,113.2,109.1,109.0,43.4,32.7,32.5,31.9.。
实施例16
Figure BDA0001720600260000141
向Schlenk封管反应器中加入式I-4所示的对三氟甲基苯乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-7的目标产物。产率16％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.55(d,J＝7.6Hz,1H),7.44(d,J＝8Hz,2H),7.39-7.20(m,8H),7.09(t,J＝7.2Hz,1H),7.01(t,J＝7.6Hz,1H),6.97(s,1H),6.47(s,1H),4.68(t,J＝7.4Hz,1H),3.76(s,3H),3.72-3.67(m,1H),3.62(s,3H),3.41-3.35(m,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:149.7,137.2,136.8,128.3,128.0,127.2,127.0,126.2,125.1,125.0,121.7,121.4,119.4,118.9,118.7,118.7,117.9,112.7,109.2,109.1,43.4,32.8,32.5,32.0.。
实施例17
Figure BDA0001720600260000151
向Schlenk封管反应器中加入式I-5所示的对溴苯乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-8的目标产物。产率22％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.57(d,J＝8Hz,1H),3.78(d,J＝8Hz,1H),7.39-7.17(m,6H),7.09(d,J＝7.2Hz,2H),7.01(t,J＝7.4Hz,1H),6.92(s,1H),6.47(s,1H),4.58(t,J＝7.2Hz,1H),3.74(s,3H),3.68-3.63(m,1H),3.61(s,3H),3.35-3.29(m,1H).；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:144.5,137.2,136.7,131.1,129.9,128.0,127.2,127.1,126.2,121.6,121.4,119.6,119.5,118.8,118.8,118.6,118.3,112.8,109.2,109.1,42.9,32.7,32.5,32.0.。
实施例18
Figure BDA0001720600260000152
向Schlenk封管反应器中加入式I-6所示的化合物(0.2mmol),式II-1所示的N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-9的目标产物。产率43％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.64(d,J＝8Hz,1H),7.47(d,J＝7.6Hz,1H),7.23-7.15(m,4H),7.08(t,J＝7.4Hz,1H),7.01(t,J＝7.4Hz,1H),6.96(d,J＝6Hz,2H),6.77(s,1H),6.67(s,1H),5.87(s,1H),5.81(s,1H),5.17(t,J＝7.4Hz,1H),3.69(s,3H),3.61(s,3H),3.53-3.47(m,1H),3.33-3.27(m,1H).；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:147.4,146.4,138.2,137.2,136.7,128.2,127.6,126.9,126.4,121.6,121.3,119.7,118.8,118.5,117.5,114.5,112.8,112.3,109.0,109.0,108.8,101.4,41.6,32.7,32.5,31.3.。
实施例19
Figure BDA0001720600260000161
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-5所示的吲哚类化合物(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-10的目标产物。产率31％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.39(d,J＝8Hz,1H),7.28(d,J＝8Hz,1H),7.21(d,J＝7.6Hz,2H),6.98(t,J＝7.4Hz,1H),6.94-6.85(m,4H),6.77(d,J＝8Hz,2H),6.53(s,1H),4.58(t,J＝7.4Hz,1H),4.05(t,J＝5.4Hz,2H),3.95(t,J＝5.6Hz,2H),3.74(s,3H),3.69-3.64(m,1H),3.14-3.45(m,1H),2.96-2.91(m,4H),2.20-2.13(m,4H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:157.6,138.0,134.7,134.2,129.0,125.6,124.9,124.3,123.4,121.5,121.5,119.5,119.0,118.9,118.3,118.1,117.3,116.4,113.6,113.5,99.9,55.2,43.9,43.7,43.0,32.7,24.7,22.9.。
实施例20
Figure BDA0001720600260000171
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-1所示的2-甲基-N-甲基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-11的目标产物。产率77％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.49(d,J＝7.6Hz,1H),7.33-7.27(m,3H),7.18(t,J＝6.2Hz,2H),7.09(t,J＝7.4Hz,2H),6.96(t,J＝7.4Hz,2H),6.76(d,J＝8.4Hz,2H),4.42(t,J＝7Hz,1H),3.74(s,3H),3.71-3.65(m,1H),3.48(s,7H),1.83(s,3H),1.65(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:157.5,137.8,136.9,136.5,133.9,133.7,128.8,128.0,127.0,120.1,120.0,119.8,118.4,118.4,117.8,114.0,113.3,110.1,108.5,108.2,55.2,42.7,30.3,29.3,10.0,9.6.。
实施例21
Figure BDA0001720600260000181
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-7所示的7-甲氧基羰基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-12的目标产物。产率38％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.64(s,1H),7.83(d,J＝7.2Hz,1H),7.58(d,J＝7.6Hz,2H),7.25-7.14(m,5H),7.09(t,J＝7.4Hz,1H),7.01(t,J＝7.6Hz,1H),6.77(d,J＝7.6Hz,2H),6.48(s,1H),4.58(t,J＝7.4Hz,1H),4.15-4.09(m,1H),3.96(s,3H),3.76(s,3H),3.61(s,3H),3.41-3.35(m,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:167.9,157.8,137.5,136.7,136.4,128.9,128.4,128.1,127.1,125.4,124.2,122.4,121.3,120.4,118.8,118.6,118.5,113.6,113.1,112.3,109.1,55.2,51.8,42.5,32.5,32.3.。
实施例22
Figure BDA0001720600260000191
向Schlenk封管反应器中加入式I-1所示的对甲氧基苯乙烯(0.2mmol),式II-1所示的N-苄基吲哚(1mmol,5当量)、Cu(OTf)2(0.02mmol,10mol％)，Ir(ppy)3(0.02mmol,10mol％)，K2S2O8(0.4mmol,2当量),和MeCN(2mL)，然后在氩气保护、在室温下搅拌反应12小时，通过TLC或GC-MS监测反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，再将残余物经柱层析分离(洗脱液为正己烷/乙酸乙酯)得到式III-13的目标产物。产率60％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.62-7.49(m,1H),7.42-7.30(m,1H),7.14-6.89(m,17H),6.83-6.72(m,2H),6.70-6.60(m,2H),6.46-6.38(m,1H),5.13(s,2H),4.99(s,2H),4.50(t,J＝5.6Hz,1H),3.62-3.57(m,4H),3.28-3.23(m,1H).；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ:157.7,137.8,137.4,136.8,136.2,128.9,128.7,128.5,128.4,127.8,127.4,127.3,126.7,126.6,126.4,125.5,121.7,121.4,119.8,119.7,119.0,118.9,118.8,113.8,113.4,109.5,55.1,49.8,49.6,42.6,32.4.。
以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种3,3’-二吲哚乙烷类化合物的制备方法，其特征在于，通过如下步骤进行制备获得：
向Schlenk封管反应器中加入式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8和有机溶剂，在惰性气氛下，室温搅拌反应，经TLC检测反应完全，再经后处理得到式III所示的3,3’-二吲哚乙烷类化合物；
Figure FDA0002843749980000011
式I及式III中，R1选自取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式I及式III中，R2选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式II及式III中，R3选自所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基、取代或未取代的C1-C20的烷硫基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、硝基、卤素、-OH、-SH、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式II及式III中，R4选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C1-C20的烷氧基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、硝基、卤素、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式II及式III中，R5选自氢、取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基、-COOR6、-COR7；其中，R6、R7各自独立地选自取代或未取代的C1-C20的烷基、取代或未取代的C6-C20的芳基、取代或未取代的C3-C20的杂芳基、取代或未取代的C3-C20的环烷基中的任意一种或多种；并且其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
可选地，R3、R5从上述取代基中选择时，两者相互连接并与其所连接的碳原子一起形成四至七元环状结构。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式I及式III中，R1表示取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式I及式III中，R2表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式II及式III中，R3表示所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基、取代或未取代的C1-C6的烷硫基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、硝基、卤素、-OH、-SH、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；式II及式III中，R4表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C1-C6的烷氧基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、硝基、卤素、-CN、-COOR6、-COR7、-OCOR8、-NR9R10；其中，R6、R7、R8、R9、R10各自独立地选自氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种；其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
式II及式III中，R5表示氢、取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基、-COOR6、-COR7；其中，R6、R7各自独立地选自取代或未取代的C1-C6的烷基、取代或未取代的C6-C14的芳基、取代或未取代的C3-C12的杂芳基、取代或未取代的C3-C8的环烷基中的任意一种或多种；并且其中，所述的“取代的”中的取代基选自C1-C6的烷基、卤素取代的C1-C6的烷基、C1-C6的酰基、卤素、-NO2、-CN、-OH、C6-C20的芳基、C3-C6的环烷基；
可选地，R3、R5从上述取代基中选择时，两者相互连接并与其所连接的碳原子一起形成四至七元环状结构。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的制备方法，其特征在于，式I及式III中，R1表示甲基、乙基、丙基、苯基、取代的苯基、苄基、呋喃基、噻吩基、吡啶基；其中取代基为甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN；
式I及式III中，R2表示氢、甲基、乙基、丙基；
式II及式III中，R3表示所连接的苯环上的一个或多个取代基，选自氢、甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN、-COOMe、-COOEt、苯基、环丙基、呋喃基、噻吩基、吡啶基；
式II及式III中，R4表示氢、甲基、乙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、卤素、-CN；
式II及式III中，R5表示氢、甲基、乙基、苄基、苯基、叔丁氧羰基、乙酰基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、取代的苯基；其中取代基为甲基、乙基、三氟甲基、乙酰基、卤素、-NO2、-CN；
和/或，R3、R5相互连接并与其所连接的碳原子一起形成如下结构单元
Figure FDA0002843749980000041
4.根据权利要求1-2任意一项所述的制备方法，其特征在于，式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8的投料摩尔比为1:(2～8):(0.05～0.2):(0.05～0.2):(1-3)。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，式I所示的乙烯类化合物，式II所示的吲哚类化合物,Cu(OTf)2，Ir(ppy)3,K2S2O8的投料摩尔比为1:5:0.1:0.1:2。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自乙腈、甲苯、氯苯、二氧六环中的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙腈。
8.根据权利要求1-2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述的惰性气氛选自氩气气氛或氮气气氛。
9.根据权利要求1-2任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述的后处理操作如下：将反应完成后的混合液减压浓缩，得到残余物，再将残余物经柱胶柱层析分离得到式III所示的3，3’-二吲哚基乙烷类化合物目标产物，其中硅胶柱层析分离的洗脱液为正己烷和乙酸乙酯的混合液。
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