CN114478541B - 一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法 - Google Patents

一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5‑b]吲哚‑2‑硫酮衍生物的方法，包括，将2‑(乙炔基)硝基苯类化合物、硫脲类化合物、三苯基膦、无机碱加入到一定量的有机溶剂中，加热搅拌，旋蒸层析进行分离纯化，即得。本发明采用简单易得的2‑(乙炔基)硝基苯和硫脲类衍生物为原料，反应无需金属催化剂。该方法操作简单，反应条件温和，产率高且官能团兼容性好，制得的咪唑并[4,5‑b]吲哚‑2‑硫酮类化合物结构复杂，可以为进一步对分子结构改造提供方便，在药物化学抗缺氧活性化合物研究方向具有重要的应用价值。

Description

一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生 物的方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及到一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法。
背景技术
2,3-二氨基吲哚是一类十分重要的含氮杂环化合物，因其良好的生物活性以及结构中存在多个活性反应位点而被广泛应用于医药、农药、材料等领域，该类化合物往往具有抗炎、抗菌、抗病毒和抗癌等药理活性，例如[1,2,3]***并[4,5-b]吲哚具有抗病毒和抗菌特性(Heterocycl.Commun.,1999,5,473-480)；5H-吡嗪并[2,3-b]吲哚可作为GABA脑受体的高选择性激动剂、拮抗剂或反向激动剂(Org.Biomol.Chem.,2018,16,38-42)。
硫脲及其衍生物通常在农业、医药、工业和分析化学等方面具有重要的应用，比如可作为植物生长调节剂对玉米种子的萌芽具有显著的促进作用(华中师范大学学报,1999,32,1-5)；对棉花枯萎病菌、水稻纹枯病等具有较好的杀菌活性(化学试剂,2005,27,223-224)；可作为抗艾滋病药物(J.Med.Chem.,1991,34,3187-3197)；可应用于金属防腐剂、抗氧剂；在摄影材料中可作为调色剂、显影剂；在电镀中可作为抗化学镀剂、光亮剂和表面活性剂；可作为RNA转录酶、核苷酸还原酶抑制剂、人体血液同位素标记。
目前，已经有多种方法报道了2，3-二氨基吲哚的合成，比如以铜催化2-亚氨基-3-吲哚重氮化合物与苯并异噁唑开环胺化得到中间产物，再经钯碳加氢还原得到2,3-二氨基吲哚(CN 111393351 A,2020.07.10)；PhI(OAc)2氧化N，N-二苄基氧基脲生成二氮-氧基烯丙基阳离子再和吲哚发生[3+2]环加成反应得到咪唑并吲哚啉(Org.Lett.,2016,18,476-479)等。
但是，已报道的方法中仅有2种方法合成的2，3-二氨基吲哚分子中含有硫脲结构，这种分子结构称为咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮，方法一是2-氨基吲哚啉酮与硫氰酸钾在酸性条件下成环法(Russ.J.Org.Chem.,1998,34,570-582)；方法二是发明人前期报道的钯催化2-炔基芳基叠氮和硫脲一锅三步合成法(Org.Chem.Front.,2020,7,3480-3485)。这两种合成方法都有局限性，如原料不易制备、使用贵金属催化剂、多步反应不经济、产物纯化操作不简便、产物收率低等缺点。另外，经动物实验研究咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物具有显著的抗缺氧活性(Pharm.Chem.J.,1998,32,59-63)。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，包括，
将2-(乙炔基)硝基苯类化合物、硫脲类化合物、三苯基膦、无机碱加入到有机溶剂中，加热搅拌，旋蒸层析进行分离纯化，即得目标产物咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮；
所述无机碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钾、碳酸铯中任意一种；
所述有机溶剂为乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的任意一种；
所述目标产品咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮类化合物为式(Ⅰ)所示：
所述的2-(乙炔基)硝基苯类化合物为式(Ⅱ)所示：
所述的硫脲类化合物为式(Ⅲ)所示：
式(Ⅰ)～(Ⅲ)中R1、R2、R3为各自独立的基团，其中，R1包括氢、甲氧基、烷基、卤素；R2包括甲基、乙基、正丁基、苯基；R3包括卤素取代苯基、烷基取代苯基、噻吩、烷基。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述加热搅拌，其为加热至80～90℃下400～500rpm搅拌5～10h。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述旋蒸层析进行分离纯化，其是采用100～200目柱层析硅胶分离，展开剂为石油醚、乙酸乙酯，乙酸乙酯：石油醚的体积比为1：40～1：3。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：有机溶剂与2-(乙炔基)硝基苯类化合物的体积摩尔比以mL：mol计为1:0.1。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与硫脲类化合物摩尔比为1～3:3。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与硫脲类化合物摩尔比为1:3。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与三苯基膦摩尔比为1～3:5。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与三苯基膦摩尔比为1:5。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与碳酸钾的摩尔比为1～3:2。
作为本发明所述无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法的一种优选方案，其中：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与碳酸钾的摩尔比为1:2。
本发明有益效果：
(1)本发明提供了一种2-(乙炔基)硝基苯在无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的新方法，本发明以简单易得的2-(乙炔基)硝基苯和硫脲类衍生物为原料，反应无需金属催化剂，具有操作简单、反应条件温和、官能团兼容性好、产品收率高、绿色环保等优点。
(2)本发明提供的咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮类化合物结构复杂，可以为进一步对分子结构改造提供方便，在药物化学抗缺氧活性化合物研究方向具有重要的应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例1中制备的1aa的核磁共振氢谱图；
图2为本发明实施例1中制备的1aa的核磁共振碳谱图；
图3为本发明实施例2中制备的1ba的核磁共振氢谱图；
图4为本发明实施例4中制备的1da的核磁共振氢谱图；
图5为本发明实施例6中制备的1fa的核磁共振氢谱图；
图6为本发明实施例8中制备的1ha的核磁共振氢谱图；
图7为本发明实施例10中制备的1ja的核磁共振氢谱图；
图8为本发明实施例11中制备的1ab的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本发明中原料，均为普通市售产品。
实施例1
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入1-硝基-2-(苯乙炔基)苯2a(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为乙酸乙酯：石油醚体积比为1：4)，即得到目标产物1aa(27.5mg，黄色固体，产率90％)。
实施例1制备的化合物1aa的核磁共振氢谱图如图1所示；实施例1制备的化合物1aa的核磁共振碳谱图如图2所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.53(s,1H),7.47–7.32(m,3H),7.30–7.22(m,3H),7.23–7.14(m,1H),6.76–6.66(m,2H),6.56(s,1H),3.08(s,3H),2.92(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.3,149.8,135.5,130.9,129.0,128.7,128.4,125.8,125.1,118.1,109.0,98.9,92.3,31.6,29.5.
实施例2
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入4-氯-1-硝基-2-(苯乙炔基)苯2b(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ba(36.6mg，黄色固体，产率96％)。
实施例2制备的化合物1ba的核磁共振氢谱图如图3所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.73(s,1H),7.45–7.36(m,3H),7.26–7.20(m,4H),6.72(s,2H),3.07(s,3H),2.90(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.4,148.6,135.0,130.7,129.2,128.8,128.4,127.7,124.8,121.3,110.3,98.4,92.8,31.6,29.6.
实施例3
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入4-氯-2-硝基-1(苯乙炔基)苯2c(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ca(28.7mg，黄色固体，产率83％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.85(s,1H),7.48–7.34(m,3H),7.29–7.21(m,3H),6.74–6.66(m,3H),3.06(s,3H),2.91(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.4,151.1,135.4,135.0,129.2,128.9,128.4,126.4,124.8,117.7,108.6,98.2,92.6,31.6,29.5.
实施例4
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入4-甲氧基-1-硝基-2-(苯基乙炔基)苯2d(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1da(26.9mg，黄色固体，产率79％)。
实施例4制备的化合物1da的核磁共振氢谱图如图4所示
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.53(s,1H),7.43–7.42(m,3H),7.25(d,J＝7.6,Hz2H),7.14(d,J＝9.0Hz,1H),6.43(s,1H),6.30-6.23(m,2H),3.73(s,3H),3.05(s,3H),2.90(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.1,162.2,151.3,135.6,128.9,128.7,128.4,125.7,118.4,103.8,98.5,94.8,92.6,55.6,31.6,29.5.
实施例5
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入4-甲基-2-硝基-1(苯乙炔基)苯2e(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ea(28mg，黄色固体，产率86％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.46–7.31(m,4H),7.25(d,J＝7.8Hz,2H),7.11(d,J＝7.4Hz,1H),6.51(d,J＝8.7Hz,2H),6.46(s,1H),3.04(s,3H),2.89(s,3H),2.24(s,3H)；13CNMR(101MHz,DMSO):δ182.1,150.0,140.5,135.6,128.9,128.6,128.4,124.7,123.6,118.9,109.5,98.7,92.4,31.5,29.6,21.8.
实施例6
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入1-((4-氯苯基)乙炔基)-2-硝基苯2f(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1fa(32mg，黄色固体，产率91％)。
实施例6制备的化合物1fa的核磁共振氢谱图如图5所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.58(s,1H),7.50(d,J＝8.3Hz,2H),7.29–7.24(m,3H),7.23-7.14(m,1H),6.75–6.66(m,2H),6.63(s,1H),3.07(s,3H),2.90(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.3,149.5,134.6,133.8,131.0,130.4,128.7,125.6,125.0,118.3,109.1,98.9,91.8,31.5,29.5.
实施例7
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮的合成方法：取10mL试管，加入1-硝基-2-(对甲苯乙炔基)苯2g(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ga(35.6mg，黄色固体，产率98％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.47(s,1H),7.27–7.20(m,3H),7.20–7.11(m,3H),6.74–6.65(m,2H),6.49(s,1H),3.07(s,3H),2.90(s,3H),2.31(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):182.1,150.0,140.5,135.6,128.9,128.6,128.4,124.7,123.2,118.8,109.5,98.7,92.4,31.5,29.5,21.8.
实施例8
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入1-((4-乙基苯基)乙炔基)-2-硝基苯2h(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ha(34.1mg，黄色固体，产率98％)。
实施例8制备的化合物1ha的核磁共振氢谱图如图6所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.47(s,1H),7.29–7.21(m,3H),7.17(d,J＝8.3Hz,3H),6.74–6.65(m,2H),6.51(s,1H),3.06(s,3H),2.90(s,3H),2.62(q,J＝7.7Hz,2H),1.19(t,J＝7.6,1.7Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.2,149.8,144.5,132.7,130.8,128.4,128.1,125.8,125.0,118.0,109.0,98.7,92.3,31.6,29.5,28.3,15.9.
实施例9
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入1-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-2-硝基苯2i(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ia(27.3mg，黄色固体，产率80％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.46(s,1H),7.24(d,J＝7.4Hz,1H),7.16(d,J＝7.1Hz,3H),6.97(d,J＝8.6Hz,2H),6.73–6.64(m,2H),6.48(s,1H),3.76(s,3H),3.06(s,3H),2.89(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ182.1,159.9,149.7,130.8,129.7,127.1,125.9,125.0,118.0,114.1,109.0,98.5,92.2,55.7,31.50,29.5.
实施例10
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮的合成方法：取10mL试管，加入2-((2-硝基苯基)乙炔基)噻吩2j(0.1mmol)，1,3-二甲基硫脲3a(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ja(34.4mg，墨绿色固体，产率97％)。
实施例10制备的化合物1ja的核磁共振氢谱图如图7所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.67(s,1H),7.60(d,J＝3.9Hz,1H),7.28(d,J＝7.4Hz,1H),7.22–7.14(m,1H),7.11–7.04(m,1H),6.95(d,J＝3.6Hz,1H),6.81(s,1H),6.76–6.66(m,2H),3.08(s,3H),2.98(s,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ181.9,149.1,139.9,130.9,128.5,127.8,127.6,125.7,125.1,118.5,109.3,98.5,90.1,31.7,29.7.
实施例11
一种咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法，反应式为：
咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的合成方法：取10mL试管，加入1-硝基-2-(苯乙炔基)苯2a(0.1mmol)，1,3-二乙基硫脲3b(0.3mmol)，三苯基膦(0.5mmol)，碳酸钾(0.2mmol)，乙腈(1mL)，在氮气条件下，90℃搅拌反应10h，待反应结束，冷却至室温，通过硅胶柱层析分离(洗脱剂为体积比乙酸乙酯：石油醚为1：4)，即得到目标产物1ab(30.8mg，黄色固体，产率87％)。
实施例11制备的化合物1ab的核磁共振氢谱图如图8所示。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.47(s,1H),7.45–7.34(m,3H),7.31(d,J＝7.7Hz,2H),7.26(d,J＝7.4Hz,1H),7.20–7.12(m,1H),6.75–6.63(m,2H),6.49(s,1H),3.76–3.55(m,3H),3.22–3.09(m,1H),1.11(t,J＝7.0Hz,3H),1.06(t,J＝6.9Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO):δ181.4,149.8,135.7,130.8,128.9,128.8,128.4,126.0,124.9,117.9,108.8,99.0,93.2,37.9,14.7,14.4.
实施例12
在实施例1的条件下，调整溶剂和无机碱的种类，考察不同溶剂和无机碱对产率的影响，条件和结果见表1。
表1
可以看出，溶剂对反应影响最大，当溶剂为二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺时，只能得到微量产物；无机碱对比了碳酸铯、氢氧化钠、叔丁醇钾，效果不佳，本发明优选溶剂和无机碱，实现产率最佳。
基于咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮在药物化学研究中的重要性以及十分有限的且具有明显局限性的合成方法，本发明开发了一种原料容易制备、反应条件温和、无金属催化剂的简单、高效的咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮的合成方法，这种方法具有非常重要的研究意义和应用价值。
本发明提供了一种2-(乙炔基)硝基苯在无金属催化体系中合成咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的新方法，本发明以简单易得的2-(乙炔基)硝基苯和硫脲类衍生物为原料，反应无需金属催化剂，具有操作简单、反应条件温和、官能团兼容性好、产品收率高、绿色环保等优点。
本发明提供的咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮类化合物结构复杂，可以为进一步对分子结构改造提供方便，在药物化学抗缺氧活性化合物研究方向具有重要的应用价值。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：包括，
将2-(乙炔基)硝基苯类化合物、硫脲类化合物、三苯基膦、无机碱加入到有机溶剂中，加热搅拌，旋蒸层析进行分离纯化，即得目标产物咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮；
所述无机碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸钾、碳酸铯中任意一种；
所述有机溶剂为乙腈、1,4-二氧六环、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的任意一种；
所述目标产品咪唑并[4,5-b]吲哚-2-硫酮类化合物为式（Ⅰ）所示：
（Ⅰ）
所述的2-(乙炔基)硝基苯类化合物为式（Ⅱ）所示：
（Ⅱ）
所述的硫脲类化合物为式（Ⅲ）所示：
（Ⅲ）
式（Ⅰ）~（Ⅲ）中R1、R2、R3为各自独立的基团，其中，R1为氢、甲氧基、烷基、卤素；R2为甲基、乙基、正丁基、苯基；R3为卤素取代苯基、烷基取代苯基、噻吩、烷基。
2.如权利要求1所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述加热搅拌，其为加热至80~90℃下400~500 rpm搅拌5~10 h。
3.如权利要求1或2所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述旋蒸层析进行分离纯化，其是采用100~200目柱层析硅胶分离，展开剂为石油醚、乙酸乙酯，乙酸乙酯：石油醚的体积比为1：40~1：3。
4.如权利要求1或2所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：有机溶剂与2-(乙炔基)硝基苯类化合物的体积摩尔比以mL：mol计为1:0.1。
5.如权利要求1所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与硫脲类化合物摩尔比为1~3:3。
6.如权利要求1或5所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与硫脲类化合物摩尔比为1:3。
7.如权利要求1所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与三苯基膦摩尔比为1~3:5。
8.如权利要求1或7所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与三苯基膦摩尔比为1:5。
9.如权利要求1所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与碳酸钾的摩尔比为1~3:2。
10.如权利要求1或9所述无金属催化体系中合成咪唑并[4, 5-b]吲哚-2-硫酮衍生物的方法，其特征在于：所述2-(乙炔基)硝基苯类化合与碳酸钾的摩尔比为1:2。
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Palladium-catalyzed one-pot cycloaddition reactions of thioureas with 3H-indol-3-ones generated in situ from 2-alkynyl arylazides: rapid and efficient access to imidazoloindolines;Li, Ping，等;Organic Chemistry Frontiers;第7卷(第21期);3480-3485 *

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