一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，该方法具体为：(1)在有机溶剂中，将化合物Ⅱ与有机碱反应生成化合物Ⅲ；(2)在有机溶剂中，催化剂存在下，使化合物Ⅲ与化合物Ⅳ发生反应，得到N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物Ⅰ；其中，化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构式为

Synthesis method of N- aryl substituted indole compound [1,2-b] indole compound

The synthesis method of the invention discloses a N- aryl substituted Indeno [1,2-b] indole compounds, the concrete method is: (1) in the organic solvent, the compound II and organic alkali reaction of compound III; (2) in the organic solvent, the presence of a catalyst, the compound and compound IV reaction. N- aryl substituted Indeno [1,2-b] indole compounds; the structure of compounds I, II, III and IV for

【技术实现步骤摘要】
一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法
本专利技术涉及一种C-N偶联的合成方法，更特别地涉及了一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚类化合物的合成方法,属有机化学合成领域。
技术介绍
茂金属催化剂一般是有过渡金属元素(如钛，锆，铪)或稀土金属元素和至少一个环戊二烯或环戊二烯衍生物作为配体而组成的化合物，近年来已得到了很好的发展。虽然齐格勒-纳塔催化剂是聚烯烃制造产业的支柱，但是单活性中心(金属茂和非金属茂)催化剂却代表了未来的工业发展方向。茂金属催化剂具有单活性中心、立体选择可控、高催化活性等优势，早在上世纪50年代茂金属就开始了作为烯烃聚合催化剂的研究，Breslow和Natta各自独立地应用茂金属作为催化剂进行了烯烃的聚合。80年代，用甲基铝氧烷(MAO)作为助催化剂，茂金属催化活性出现了突破性的进展。Kaminsky和Sinn等人首次用MAO活化Cp2TiCl2使乙烯聚合，活性很高，而且能使丙烯聚合产生无规聚丙烯[H.Sinn,W.Kaminsky,Adv.Organomet.Chem.,1980,18,99；H.Sinn,W.Kaminsky,H.J.Vollmer,R.Woldt.Angew.Chem.Imt.Ed.Eng,.1980,19,390]。80年代中期Ewen和Kaninsky分别报道以手性立体刚性的茂金属催化剂与MAO助催化剂组成的催化体系能合成高等规度的聚丙烯[J.A.Ewen.J.Am.Chem.Soc.,1984,106,6355；W.Kaminsky,K.Kulper,H.H.Brintzinger,F.R.W.P.Wild.Angew.Chem.Int.Ed.Eng.,1985,24,507]，这一重大发现开辟了均相催化体系能合成等规聚合物的新领域，也为茂金属催化剂的继续发展奠定了很好的基础。茂金属催化剂配体的结构决定了催化剂的性能及烯烃聚合产品的结构及性能，为此，对茂金属催化剂配体结构的设计及合成成为新型茂金属催化剂发展的核心。美国专利US6440889报道了N-甲基茚并吲哚与氯化锆形成的茂金属催化剂被用于烯烃聚合具有较高的活性，此配体主要应用碘甲烷和茚并吲哚在叔丁醇钾的作用下合成得到，此方法主要应用于N-烷基取代化合物。类似的中国专利CN101472960也报道过桥联茚并吲哚基过渡金属络合物在烷基铝氧烷存在下制备得到了低密度聚乙烯。然而，对于以N-芳基茚并吲哚为配体的茂金属催化剂还鲜有报道，芳基取代基的引入对其在烯烃聚合中起到的作用也未有详细阐述，主要是由于对于这类化合物的制备未有一个有效的方法。经理论推算，N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚类结构作为重要的环戊二烯基团，可以作为茂金属催化剂很重要的配体，可以被广泛应用于制备茂金属烯烃聚合催化剂，得到新颖结构的烯烃聚合产品。正是由于N-芳基取代茚并吲哚类化合物的如此重要作用及应用潜力，开发此类化合物的高效合成方法，必将对茂金属催化剂发展以及药物合成领域产生一定的影响。Nifant等[RussianchemicalBulletin,50(8),1439-1445,2001]曾报道2-茚酮和二苯肼盐酸盐在乙醇中反应可以得到N-苯基茚并[1,2-b]吲哚，收率41％，此方法适用底物范围窄(仅有一个例子)且收率较低，具体反应见下式：Jonc.Antilla等曾报道N-芳基吲哚的合成路线，吲哚与芳香溴代烷以CuI为催化剂，手性1,2-环己二胺或N,N-二甲基乙二胺作为配体可以高收率的得到一系列N-芳基吲哚化合物[Jonc.Antilla，ArtisKlapars,StephenL.BuchwaldJ.Am.Chem.Soc.124(39),11684-11688]。但是对于N-芳基茚并吲哚类化合物的合成却鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，以克服现有技术中该类化合物合成方法缺少，且方法适用性较窄的缺陷。本专利技术的目的是这样实现的，一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，该方法具体为：(1)在有机溶剂中，将化合物Ⅱ与有机碱反应生成化合物Ⅲ；(2)在有机溶剂中，催化剂存在下，使化合物Ⅲ与化合物Ⅳ发生反应，得到N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物Ⅰ；其中，化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构式为其中，R1，R2，R3，R4，R5独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、卤素和三氟甲基所组成群组中的一种，X为Br或I，优选为Br；其中，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基和卤素所组成群组中的一种。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述C1～C6烷基是指具有1～6个碳原子的烷基，例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正戊基、正己基、异己基等。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(1)中有机溶剂优选为四氢呋喃，乙醚和二氧六环所组成群组中的一种，更优选为乙醚。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(1)有机碱优选为正丁基锂，叔丁基锂和二异丙基氨基锂所组成群组中的一种。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述催化剂优选为醋酸钯(Pd(OAc)2)、四(三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)、乙酰丙酮钯(Pd(acac)2)、氯化镍(NiCl2)、乙酰丙酮镍(Ni(acac)2)和三苯基膦氯化镍(NiCl2(PPh3)2)所组成群组中的一种，进一步优选为三苯基膦氯化镍。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(2)有机溶剂优选为甲苯、二氧六环、四氢呋喃、乙醚、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和N-甲基吡咯烷酮所组成群组中的一种，进一步优选为甲苯。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述化合物Ⅱ与有机碱的摩尔比优选为1:1.0～1.1。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述化合物Ⅳ与催化剂的摩尔比优选为1:0.05～0.08。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述化合物Ⅲ和化合物Ⅳ的摩尔比优选为1:1.05～1.3。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，优选的是，所述步骤(1)具体为在有机溶剂中，将化合物Ⅱ与有机碱反应生成化合物Ⅲ，然后将反应体系自然冷却到室温，用真空泵抽干反应溶剂，得到化合物Ⅲ，并将其无水无氧保存，待下步使用。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(1)中，反应温度优选为0～5℃，反应时间优选为3～5小时。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(2)中，反应温度优选为80～120℃，反应时间优选为10～16小时。本专利技术所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其中，所述步骤(1)和(2)都在惰性气体保护下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N‑芳基取代茚并[1,2‑b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，该方法具体为：(1)在有机溶剂中，将化合物Ⅱ与有机碱反应生成化合物Ⅲ；(2)在有机溶剂中，催化剂存在下，使化合物Ⅲ与化合物Ⅳ发生反应，得到N‑芳基取代茚并[1,2‑b]吲哚化合物Ⅰ；其中，化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构式为

【技术特征摘要】
1.一种N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，该方法具体为：(1)在有机溶剂中，将化合物Ⅱ与有机碱反应生成化合物Ⅲ；(2)在有机溶剂中，催化剂存在下，使化合物Ⅲ与化合物Ⅳ发生反应，得到N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物Ⅰ；其中，化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结构式为其中，R1，R2，R3，R4，R5独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、卤素和三氟甲基所组成群组中的一种，X为Br或I；其中，R6，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R13独立选自氢、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基和卤素所组成群组中的一种。2.根据权利要求1所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中有机溶剂为四氢呋喃，乙醚和二氧六环所组成群组中的一种。3.根据权利要求1所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)有机碱为正丁基锂，叔丁基锂和二异丙基氨基锂所组成群组中的一种。4.根据权利要求1所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，所述催化剂为醋酸钯、四(三苯基膦)钯、乙酰丙酮钯、氯化镍、乙酰丙酮镍和三苯基膦氯化镍所组成群组中的一种。5.根据权利要求1所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚化合物的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)有机溶剂为甲苯、二氧六环、四氢呋喃、乙醚、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和N-甲基吡咯烷酮所组成群组中的一种。6.根据权利要求1所述的N-芳基取代茚并[1,2-b]吲哚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新乐，李勃天，郎笑梅，薛山，胡泓梵，冉印，辛世煊，周生远，孙鑫，张雪芹，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11