CN109776546B - 一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法 - Google Patents

一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法，包括如下步骤：在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下，式II所示的吲哚化合物与式III所示的炔经过C‑H键活化/C‑N键断裂反应，即得式I所示吲哚并吡咯酮化合物。本发明利用吲哚与炔在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下，在溶剂中进行反应，实现了吲哚并吡咯酮化合物的合成。

Description

一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法
技术领域
本发明涉及有机化学合成领域，具体涉及一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法。
背景技术
吲哚并吡咯酮化合物是一种重要的含氮杂环化合物，广泛存在于自然界中。它具有多样的生物活性及特殊的化学性质，可以作为许多天然产物和药物的活性结构单元，在有机合成、医药和化工领域具有重要的研究价值和应用前景。
现有技术中吲哚并吡咯酮化合物的制备方法主要有：J.Org.Chem.2017,82,5263-5273中公开了如下方法：(如图1所示)；其使用一种钌催化剂催化吲哚与炔反生反应生产吲哚并吡咯化合物，但其所用底物炔中R’取代基主要是甲基，尽管也有R’是芳基的例子，但相应的收率不高(<79％)；J.Am.Chem.Soc.2014,136,5424-5431中公开了如下方法：(如图2所示)，其使用一种钴催化剂催化吲哚与炔反生反应生产吲哚并吡咯化合物，但其所用底物炔中R’取代基主要是甲基，尽管也有R’是芳基的例子，但相应的收率不高(<72％)；Chem.Lett.2015,44,1104–1106中公开如下方法：其主要关注硫酰胺与炔的反应(如图3所示)，涉及吲哚的反应只有一个(图4所示)，且收率较低(39％)。
因此，发展新的制备吲哚并吡咯酮的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法。
所述吲哚并吡咯酮化合物，其结构式如式I所示：
Figure BDA0001993416870000011
R1独立地表示单取代，二取代，三取代，四取代或不取代；
R1各自独立地选自：氢、氘、卤素、烷基(具体可为具有1-20个碳原子的烷基)、环烷基(具体可为具有3-20个环碳原子的环烷基)、杂烷基(含有杂原子的烷基取代基，比如-CH2CH2N(CH3)2)(具体可为具有1-20个碳原子的杂烷基)、芳烷基(带有芳基的烷基取代基,比如最简单的为苄基，PhCH2-,就是含有7个碳原子的芳烷基)(具体可为具有7-30个碳原子的芳烷基)、烷氧基(具体可为具有1-20个碳原子的烷氧基)、芳氧基(具体可为具有6-30个碳原子的芳氧基)、芳基(具体可为具有6-30个碳原子的芳基)、烷硅基(具体可为具有3-20个碳原子的烷硅基)、芳基硅烷基(具体可为具有6-20个碳原子的芳基硅烷基)及其组合；
Ra和Rb各自独立地选自：烷基(具体可为具有1-20个碳原子的烷基)，环烷基(具体可为具有3-20个环碳原子的环烷基)，杂烷基(具体可为具有1-20个碳原子的杂烷基)，芳烷基(具体可为具有7-30个碳原子的芳烷基)，烷氧基(具体可为具有1-20个碳原子的烷氧基)，芳氧基(具体可为具有6-30个碳原子的芳氧基)，芳基(具体可为具有6-30个碳原子的芳基，卤素取代的芳基，烷氧基取代的芳基，烷基取代的芳基)，烷硅基(具体可为具有3-20个碳原子的烷硅基)，芳基硅烷基(具体可为具有6-20个碳原子的芳基硅烷基)，及其组合。
本发明所提供的制备吲哚并吡咯酮化合物的方法，包括如下步骤：
在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下，使得式II所示的吲哚化合物与式III所示的炔经过C-H键活化/C-N键断裂反应，得到式I所示的吲哚并吡咯酮化合物：
Figure BDA0001993416870000021
式II中，R1独立地表示单取代，二取代，三取代，四取代或不取代；
R1各自独立地选自：氢、氘、卤素、烷基(具体可为具有1-20个碳原子的烷基)、环烷基(具体可为具有3-20个环碳原子的环烷基)、杂烷基(具体可为具有1-20个碳原子的杂烷基)、芳烷基(具体可为具有7-30个碳原子的芳烷基)、烷氧基(具体可为具有1-20个碳原子的烷氧基)、芳氧基(具体可为具有6-30个碳原子的芳氧基)、芳基(具体可为具有6-30个碳原子的芳基)、烷硅基(具体可为具有3-20个碳原子的烷硅基)、芳基硅烷基(具体可为具有6-20个碳原子的芳基硅烷基)及其组合；具体地，R1选自：氢、氘、卤素、甲基、甲氧基、苄基、苄氧基；
R2和R3各自独立地选自：烷基(具体可为具有1-20个碳原子的烷基)，环烷基(具体可为具有3-20个环碳原子的环烷基)，杂烷基(具体可为具有1-20个碳原子的杂烷基)，芳烷基(具体可为具有7-30个碳原子的芳烷基)，烷氧基(具体可为具有1-20个碳原子的烷氧基)，芳氧基(具体可为具有6-30个碳原子的芳氧基)，芳基(具体可为具有6-30个碳原子的芳基)，烷硅基(具体可为具有3-20个碳原子的烷硅基)，芳基硅烷基(具体可为具有6-20个碳原子的芳基硅烷基)，及其组合；
具体地，R2，R3为苯基，
式III中，Ra和Rb各自独立地选自：烷基(具体可为具有1-20个碳原子的烷基)，环烷基(具体可为具有3-20个环碳原子的环烷基)，杂烷基(具体可为具有1-20个碳原子的杂烷基)，芳烷基(具体可为具有7-30个碳原子的芳烷基)，烷氧基(具体可为具有1-20个碳原子的烷氧基)，芳氧基(具体可为具有6-30个碳原子的芳氧基)，芳基(具体可为具有6-30个碳原子的芳基，卤素取代的芳基，烷氧基取代的芳基，烷基取代的芳基)，烷硅基(具体可为具有3-20个碳原子的烷硅基)，芳基硅烷基(具体可为具有6-20个碳原子的芳基硅烷基)，及其组合；Ra和Rb各自独立地选自卤素、丙基、异丙基、环丙基、正丁基、苯基、卤代苯基、甲基苯基、三氟甲基苯基、甲氧基苯基、三氟甲氧基苯基以及萘基；
上述方法中，所述催化剂可为铼络合物，
所述铼络合物至少含有一个CO配体；
具体地，所述铼络合物具体可为十羰基二铼。
所述铼络合物的用量为式II所示吲哚化合物的摩尔量的1-30mol％，具体可为5％。
所述路易斯酸可为：氯化锌、溴化锌、氟化锌、碘化锌、三氟甲磺酸锌、乙酸锌、氰化锌、氯化铝、氯化铁、氯化铜、三氟甲磺酸银、溴化铜、溴化铁、碘化铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化亚铁和溴化亚铁中的至少一种，
所述路易斯酸的用量为式II所示吲哚化合物的摩尔量的1％至100％；
优选的，所述路易斯酸为氯化锌，所述路易斯酸的用量为式II所述的吲哚化合物的摩尔量的10％至100％；更优选的，所述路易斯酸的用量为式II所述的吲哚化合物的摩尔量的20％至40％或30％。
所述锌试剂可为：有机锌试剂，具体可为二甲基锌、二乙基锌。
所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的1％至100％；优选的，所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的10％至50％；更优选的，所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的30％。
所述式II所示吲哚化合物与式III所示炔的摩尔比可为1:1至1:10；具体地，所述式II所示吲哚化合物与式III所示的炔的摩尔比为1:2.5。
所述C-H键活化/C-N键断裂反应在溶剂中进行，所述溶剂可为：苯、甲苯、二甲苯中的至少一种，具体可为甲苯。
所述C-H键活化/C-N键断裂反应的体系中，式II所示吲哚化合物的摩尔浓度可为0.01～2mol/L，具体地，式II所示吲哚化合物的摩尔浓度为0.2mol/L。
所述C-H键活化/C-N键断裂反应的温度范围为50至150℃，时间范围为10-100h。
本发明的合成方法具有较高的反应收率，含有不同取代基的底物均可较好的参与反应，比如烷基、芳基、烷氧基、卤素等，具有较广的取代基兼容性。
附图说明
图1为现有技术中使用钌催化剂催化吲哚与炔反生反应生产吲哚并吡咯化合物的反应方程式。
图2为现有技术中使用钴催化剂催化吲哚与炔反生反应生产吲哚并吡咯化合物的反应方程式。
图3为现有技术中硫酰胺与炔的反应方程式。
图4为现有文献中公开的吲哚与炔的反应方程式。
图5为本发明实施例1中制备1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图6为本发明实施例2中制备7-甲基-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图7为本发明实施例3中制备7-甲氧基-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图8为本发明实施例4中制备7-氯-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图9为本发明实施例5中制备1,2-二对甲基苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图10为本发明实施例6中制备1,2-双(4-甲氧基苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图11为本发明实施例7中制备1,2-双(4-氯苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图12为本发明实施例8中制备1,2-双(3-溴苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图13为本发明实施例9中制备1-叔丁基-2-苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
图14为本发明实施例10中制备1,2-二丙基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮的反应方程式。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
根据本发明的一个实施例，公开一种吲哚并吡咯酮化合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下，式II所示的吲哚化合物与式III所示的炔经过C-H键活化/C-N键断裂反应，即得式I所示的具有吲哚并吡咯酮化合物；
Figure BDA0001993416870000051
其中，
R1独立地表示单取代，二取代，三取代，四取代或不取代；
R1各自独立地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，具有1-20个碳原子的烷基，具有3-20个环碳原子的环烷基，具有1-20个碳原子的杂烷基，具有7-30个碳原子的芳烷基，具有1-20个碳原子的烷氧基，具有6-30个碳原子的芳氧基，具有6-30个碳原子的芳基，具有3-20个碳原子的烷硅基，具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，及其组合；
R2，R3，Ra和Rb各自独立地选自由以下组成的组：具有1-20个碳原子的烷基，具有3-20个环碳原子的环烷基，具有1-20个碳原子的杂烷基，具有7-30个碳原子的芳烷基，具有1-20个碳原子的烷氧基，具有6-30个碳原子的芳氧基，具有6-30个碳原子的芳基，具有3-20个碳原子的烷硅基，具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中所述R1选自由氢，氘，卤素，具有1-20个碳原子的烷基，具有3-20个环碳原子的环烷基，具有7-30个碳原子的芳烷基，具有1-20个碳原子的烷氧基，具有6-30个碳原子的芳氧基以及具有6-30个碳原子的芳基组成的组群；优选的，R1选自氢、氘、卤素、甲基、甲氧基、苄基、苄氧基。
根据本发明的一个实施例，其中所述R2，R3，Ra和Rb各自独立的选自卤素，具有1-20个碳原子的烷基，具有3-20个环碳原子的环烷基，具有7-30个碳原子的芳烷基，具有1-20个碳原子的烷氧基，具有6-30个碳原子的芳氧基，具有6-30个碳原子的芳基组成的组；优选的，R2，R3为苯基，Ra和Rb各自独立的选自卤素、丙基、异丙基、环丙基、正丁基、苯基、卤代苯基、甲基苯基、三氟甲基苯基、甲氧基苯基、三氟甲氧基苯基以及萘基。
根据本发明的一个实施例，其中所述催化剂为铼络合物，所述铼络合物至少含有一个CO配体；优选的，所述铼络合物为十羰基二铼。
根据本发明的一个实施例，其中路易斯酸选自由氯化锌、溴化锌、氟化锌、碘化锌、三氟甲磺酸锌、乙酸锌、氰化锌、氯化铝、氯化铁、氯化铜、三氟甲磺酸银、溴化铜、溴化铁、碘化铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化亚铁和溴化亚铁组群中的至少一种，所述路易斯酸用量为式II所示吲哚化合物的摩尔量的1％至100％；优选的，所述路易斯酸为氯化锌，所述路易斯酸的用量为式II所述的吲哚化合物的摩尔量的10％至100％；更优选的，所述路易斯酸的用量为式II所述的吲哚化合物的摩尔量的30％。
根据本发明的一个优选实施例，其中锌试剂为甲基锌试剂，所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的1％至100％；优选的，所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的10％至50％；更优选的，所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的30％。
根据本发明的一个优选实施例，其中所述式II所示吲哚化合物与式III所示的炔的摩尔比为1:1至1:10；优选的，所述式II所示吲哚化合物与式III所示的炔的摩尔比为1:2.5。
根据本发明的一个优选实施例，其中所述C-H键活化/C-N键断裂反应的体系中的溶剂可以选自苯、甲苯、二甲苯，优选为甲苯。
根据本发明的一个优选实施例，所述C-H键活化/C-N键断裂反应的体系中，式II所示的吲哚化合物的摩尔浓度为0.01～2mol/L，优选的，式II所示的吲哚化合物的摩尔浓度为0.2mol/L。
根据本发明的一个优选实施例，其中所述所述C-H键活化/C-N键断裂形成反应的温度范围为50至150℃，时间范围为10-100h。
下述实施例中涉及的式-II、式-III化合物的制备方法为：
式-II制备方法：氮气氛围中，零摄氏度条件下，将1.2当量的氢化钠固体悬浮于干燥的四氢呋喃中，加入1当量的相应的吲哚化合物，继续在零摄氏度搅拌一小时。然后向体系内加入1.1当量的N,N-二苯氨基甲酰氯。加料完成后，将反应体系渐升至室温，继续反应过夜。用饱和氯化铵水溶液淬灭反应，无水***萃取，无水硫酸镁干燥有机相，过滤后，去除有机溶剂，获得粗产品。通过柱层析分离获得纯品，即式-II化合物。
式-III制备方法：在氮气氛围中，室温条件下，向干燥的Schlenk瓶中加入6mol％的双(三苯基膦)二氯化钯，10mol％碘化亚铜，1当量的相应的芳基碘试剂(或芳基溴试剂)。在搅拌下，注入干燥的甲苯，1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯，0.5当量的三乙基乙炔基硅烷，加入40mol％水。将反应体系置于避光环境中继续反应18小时。反应结束后，向体系内加入水淬灭反应，无水***萃取，用10％的盐酸洗涤有机相三次，无水硫酸镁干燥有机相，过滤后，去除有机溶剂，获得粗产品。通过柱层析分离获得纯品，即式-III化合物。
实施例1
根据图5所示的反应方程式制备1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-a)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，1,2-二苯基乙炔(1.25mmol，222.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)141.2mg，产率88％。
目标产物的表征如下：1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.46-7.42(m,4H),7.40-7.35(m,4H),7.33–7.26(m,4H),7.09(t,J＝7.6Hz,1H),6.49(s,1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3):164.45,141.64,141.32,134.54,133.73,131.94,131.42,130.47,129.68,129.53,128.80,128.47,128.39,128.29,127.29,123.33,122.57,112.54,108.16；HRMS(ESI):Calculated for C23H16NO([M+H]+):322.12264,，found:322.12231，结构正确。
实施例2
根据图6所示的反应方程式制备7-甲基-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-b)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将5-甲基-N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，163.2mg)，1,2-二苯基乙炔(1.25mmol，222.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)164.2mg，产率98％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.64(d,J＝8.1Hz,1H),7.47–7.41(m,4H),7.41–7.34(m,3H),7.33–7.26(m,3H),7.19(s,1H),7.10(d,J＝8.1Hz,1H),6.43(s,1H),2.37(s,3H)。13C NMR(126MHz,CDCl3):δ164.44(s),141.55(d,J＝2.2Hz),134.04(s),132.85(d,J＝16.3Hz),131.89(s),131.56(s),130.62(s),129.63(d,J＝9.8Hz),128.85(s),128.41(dd,J＝14.0,12.5Hz),122.82(s),112.20(s),108.16(s),77.31(s),77.06(s),76.80(s),21.38(s)。HRMS(APCI):calcd for C24H18NO([M+H]+):336.13829,found:336.13781，结构正确。
实施例3
根据图7所示的反应方程式制备7-甲氧基-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-c)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将5-甲氧基-N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，171.2mg)，1,2-二苯基乙炔(1.25mmol，222.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)156.2mg，产率89％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.64(d,J＝8.6Hz,1H),7.43(ddd,J＝8.9,6.7,5.0Hz,4H),7.37(td,J＝8.6,4.5Hz,3H),7.33–7.28(m,3H),6.93–6.85(m,2H),6.42(s,1H),3.81(s,3H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ164.36(s),156.45(s),142.36(s),141.56(s),134.80(s),132.02(s),131.59(s),130.67(s),129.81(s),129.63(t,J＝22.2Hz),128.98(s),128.63(dd,J＝38.2,26.6Hz),114.59(s),113.08(s),108.15(s),106.87(s),77.41(s),77.03(d,J＝32.0Hz),55.89(s).HRMS(APCI):Calcd for C24H18NO2([M+H]+):352.13321,Found:352.13293，结构正确。
实施例4
根据图8所示的反应方程式制备7-氯-1,2-二苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-d)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将5-氯-N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，173.4mg)，1,2-二苯基乙炔(1.25mmol，222.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)150.9mg，产率85％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.65(d,J＝8.5Hz,1H),7.45–7.34(m,8H),7.33–7.28(m,3H),7.23(dd,J＝8.5,2.0Hz,1H),6.42(s,1H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ164.25(s),142.54(s),141.64(s),134.97(s),132.80(s),132.27(s),131.18(s),130.25(s),129.94(s),129.58(s),128.95(s),128.72(d,J＝12.7Hz),128.46(d,J＝10.8Hz),127.16(s),122.29(s),113.28(s),107.06(s),77.33(s),77.08(s),76.82(s).HRMS(APCI):Calcd for C23H15ClNO([M+H]+):356.08367,Found:356.08304，结构正确。
实施例5
根据图9所示的反应方程式制备1,2-二对甲基苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-e)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，1,2-二对甲基苯基乙炔(1.25mmol，257.9mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)132.6mg，产率76％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.75(dd,J＝8.0,0.5Hz,1H),7.40–7.31(m,5H),7.29–7.25(m,1H),7.17(d,J＝7.9Hz,2H),7.12(d,J＝7.9Hz,2H),7.08(td,J＝7.7,0.9Hz,1H),6.47(s,1H),2.38(s,3H),2.35(s,3H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ164.85(s),141.64(s),141.12(s),139.91(s),138.35(s),134.55(s),133.85(s),131.48(s),129.50(d,J＝11.5Hz),129.09(s),128.73(s),128.45(s),127.81(s),127.15(s),123.26(s),122.52(s),112.54(s),107.80(s),77.32(s),77.07(s),76.81(s),21.49(d,J＝9.2Hz).HRMS(APCI):Calcd for C25H20NO([M+H]+):350.15394,Found:350.15375，结构正确。
实施例6
根据图10所示的反应方程式制备1,2-双(4-甲氧基苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-f)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，1,2-双(4-甲氧基苯基)乙炔(1.25mmol，297.9mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)181.0mg，产率95％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.75(d,J＝7.9Hz,1H),7.48–7.35(m,5H),7.30–7.22(m,1H),7.08(t,J＝7.4Hz,1H),6.88(dd,J＝16.6,8.8Hz,4H),3.84(s,3H),3.81(s,3H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ165.11(s),160.65(s),159.62(s),141.71(s),140.07(s),134.47(s),133.84(s),130.93(s),130.35(s),130.04(s),127.05(s),124.02(s),123.24(d,J＝9.5Hz),122.44(s),114.27(s),113.89(s),112.48(s),107.49(s),77.31(s),77.06(s),76.80(s),55.31(d,J＝11.2Hz).HRMS(APCI):Calcd for C25H20NO3([M+H]+):382.14377,Found:382.14342，结构正确。
实施例7
根据图11所示的反应方程式制备1,2-双(4-氯苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-g)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，1,2-双(4-氯苯基)乙炔(1.25mmol，308.9mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)175.1mg，产率90％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.73(d,J＝8.0Hz,1H),7.41–7.33(m,7H),7.32–7.26(m,3H),7.10(t,J＝7.6Hz,1H),6.46(s,1H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ163.98(s),140.81(d,J＝7.9Hz),136.12(s),134.74(d,J＝15.9Hz),133.75(s),131.10(s),130.90(s),129.87(s),129.70(s),129.48(s),128.83(d,J＝18.0Hz),127.78(s),123.74(s),122.91(s),112.76(s),108.70(s),77.41(s),77.16(s),76.91(s).HRMS(APCI):Calcd for C23H14Cl2NO([M+H]+):390.04470,Found:390.04438.，结构正确。
实施例8
根据图12所示的反应方程式制备1,2-双(3-溴苯基)-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-h)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，1,2-双(3-溴苯基)乙炔(1.25mmol，420.0mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应24h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)199.9mg，产率84％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.75(d,J＝7.9Hz,1H),7.63(dd,J＝3.6,1.8Hz,2H),7.59–7.54(m,1H),7.45(ddd,J＝8.0,1.8,1.0Hz,1H),7.42(d,J＝7.8Hz,1H),7.35–7.28(m,3H),7.25(dd,J＝8.4,7.3Hz,1H),7.18(t,J＝7.9Hz,1H),7.12(td,J＝7.7,0.8Hz,1H),6.52(s,1H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ163.57(s),140.86(s),140.48(s),134.65(s),133.64(s),133.03(d,J＝5.9Hz),132.32(s),132.03(s),131.78(s),131.12(d,J＝3.7Hz),130.56(s),129.94(s),128.06(s),127.87(s),127.16(s),123.76(s),123.01(d,J＝14.9Hz),122.52(s),112.73(s),109.07(s).HRMS(APCI):Calcdfor C23H14Br2NO([M+H]+):477.94367,Found:477.94332(479.94124)，结构正确。
实施例9
根据图13所示的反应方程式1-叔丁基-2-苯基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-i)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，3,3-二甲基丁炔基苯(1.25mmol，197.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应48h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)127.9mg，产率85％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.69(d,J＝7.9Hz,1H),7.41(dd,J＝5.2,1.9Hz,3H),7.37–7.30(m,2H),7.27(d,J＝7.7Hz,1H),7.25–7.19(m,1H),7.03(t,J＝7.5Hz,1H),5.95(s,1H),1.24(s,9H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ165.13,143.69,142.88,141.17,134.62,133.90,133.76,128.69,128.47,128.10,126.72,123.13,122.39,112.39,105.95,34.53,30.39.HRMS(APCI):Calcd for C21H20ON([M+H]+):302.15394,Found:302.15369，结构正确。
实施例10
根据图14所示的反应方程式制备1,2-二丙基-3H-吡咯并[1,2-a]吲哚-3-酮(式I-j)
向25mL Schlenk瓶中，在N2的保护下，将N,N-二苯基-1H-吲哚-1-甲酰胺(0.5mmol，156.2mg)，辛-4-炔(1.25mmol，137.8mg)，Re2(CO)10(0.025mmol，16.3mg)，氯化锌(0.15mmol，20.4mg)，二甲基锌(0.15mmol，1.2M，0.125mL)和无水甲苯(2.5mL)的混合物加热到150℃反应72h，反应完成之后，反应液用DCM稀释，并通过硅胶薄层过滤，用EA洗涤硅胶薄层。滤液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为石油醚：二氯甲烷＝5/1，v/v)后得到目标产物(式I-a)29.1mg，产率23％。
目标产物的表征如下：1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.64(dd,J＝7.9,0.9Hz,1H),7.34(dt,J＝7.8,0.9Hz,1H),7.21(td,J＝7.7,1.2Hz,1H),7.03(td,J＝7.6,1.1Hz,1H),6.28(s,1H),2.44(dd,J＝8.4,6.9Hz,2H),2.32–2.24(m,2H),1.72–1.62(m,2H),1.62–1.51(m,2H),1.01(t,J＝7.4Hz,3H),0.97(t,J＝7.4Hz,3H).13C NMR(126MHz,CDCl3):δ166.01,144.40,142.52,135.55,134.27,133.97,126.50,122.71,122.19,112.03,104.73,28.04,25.73,22.33,22.30,14.09,14.00.HRMS(APCI):Calcd for C17H20ON([M+H]+):254.15394,Found:254.15411，结构正确。
综上所述，本发明实施例提供了一种多取代异吲哚啉的制备方法，利用吲哚、炔在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下在溶剂中进行反应，实现了多取代异吲哚啉的合成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备吲哚并吡咯酮化合物的方法，所述吲哚并吡咯酮化合物，其结构式如式I所示：
Figure FDA0002382089500000011
式I中，R1独立地表示单取代，二取代，三取代，四取代或不取代；
R1各自独立地选自：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、芳基、烷硅基、芳基硅烷基及其组合；
Ra和Rb各自独立地选自：烷基，环烷基，杂烷基，芳烷基，烷氧基，芳氧基，芳基，烷硅基，芳基硅烷基，及其组合；
所述方法包括如下步骤：
在催化剂、路易斯酸和锌试剂存在的条件下，使得式II所示的吲哚化合物与式III所示的炔经过C-H键活化/C-N键断裂反应，得到式I所示的吲哚并吡咯酮化合物：
Figure FDA0002382089500000012
式II中R1同式I中R1；
R2和R3各自独立地选自：烷基，环烷基，杂烷基，芳烷基，烷氧基，芳氧基，芳基，烷硅基，芳基硅烷基，及其组合；
式III中Ra和Rb同式I中Ra和Rb；
所述催化剂为铼络合物，所述铼络合物至少含有一个CO配体；
所述路易斯酸为：氯化锌、溴化锌、氟化锌、碘化锌、三氟甲磺酸锌、乙酸锌、氰化锌、氯化铝、氯化铁、氯化铜、三氟甲磺酸银、溴化铜、溴化铁、碘化铜、氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化亚铁和溴化亚铁中的至少一种；
所述锌试剂为有机锌试剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铼络合物的用量为式II所示吲哚化合物的摩尔量的1-30mol％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述路易斯酸用量为式II所示吲哚化合物的摩尔量的1％-100％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述锌试剂的用量为式II所示吲哚化合物的1％-100％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述锌试剂为二甲基锌和/或二乙基锌。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述式II所示吲哚化合物与式III所示炔的摩尔比为1:1-1:10。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述C-H键活化/C-N键断裂反应在溶剂中进行，
所述溶剂为：苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述C-H键活化/C-N键断裂反应的体系中，式II所示吲哚化合物的摩尔浓度为0.01～2mol/L。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述C-H键活化/C-N键断裂反应的温度为50-150℃，时间为10-100h。
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