一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法技术

本发明专利技术涉及绿色有机合成技术领域，提供了一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法，其制备过程为：以具有不同官能团的吲哚类化合物为原料，在室温、敞口、中性条件下，采用MBr

【技术实现步骤摘要】
一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法


[0001]本专利技术涉及一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法，属于绿色化学和有机合成


技术介绍

[0002]氧化吲哚类衍生物是一类重要的含氮杂环化合物，具有一定的药物作用和广泛的生物活性，是许多天然产物以及药物活性分子的中间体，也是一种重要的精细化工原料，在医药、生物化学以及材料化学领域中有着广泛的应用。
[0003]目前已开发了许多针对吲哚环系的氧化剂，包括N
‑
溴代丁二酰亚胺(NBS)、间氯过氧苯甲酸(m
‑
CPBA)、次氯酸叔丁酯(t
‑
BuOCl)、二甲基亚砜(DMSO/H
+
)、高碘酸钠(NaIO4)、金属催化法(如Pb(OAc)4、OsO4)、过氧单磺酸钾(Oxone
‑
KBr)和酶转化(如卤过氧化物酶)，但这些方法仍存在不足之处，如使用不安全，对环境不友好。Pb(OAc)4和OsO4是毒性极强的重金属氧化剂，对人体健康和环境构成重大的威胁；而t
‑
BuOCl是一种不稳定、易燃、有害的液体，此外，t
‑
BuOCl需要随后的酸处理来完成重排；NBS通常在酸性条件下使用(AcOH
–
H2O)，不可避免地产生相应的丁二酰亚胺副产物，需要通过柱层析纯化。大多数方法都受到非绿色性、不安全和/或较差的底物范围的限制。
[0004]因此，开发一种绿色、安全、廉价、适用范围广的制备氧化吲哚类衍生物的方法意义重大。/>
技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法，该方法简单、经济、绿色环保、适用性广泛，适于规模化生产。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]以吲哚化合物为原料，在室温、敞口、中性条件下，以MBr
x
(M为Fe
2+
、Fe
3+
、Ce
3+
等)为催化剂，过氧化氢为唯一氧化剂，催化合成氧化吲哚类衍生物。
[0008]反应以官能团化吲哚为原料，所述官能团可为烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃(如4氢β
‑
咔啉)、富电子芳烃、酯、呋喃、噻吩、吡啶、吡咯以及其他杂环等不同取代基，也可为常用的保护基团包括Boc、Cbz、TBS、Bn、Ac、Bu、Bz、Piv、iPr和TIPS等。
[0009]所述催化剂为FeBr2、FeBr3、CeBr3以及FeSO4‑
KBr、FeCl3‑
KBr、Fe(NO3)3‑
KBr、Ce(NO3)3‑
KBr、CeCl3‑
KBr、Ce(OTf)3‑
KBr等金属(Fe
2+
、Fe
3+
、Ce
3+
等)和溴化物的组合中的任意一种。
[0010]所述反应所用过氧化氢浓度为3
‑
30％，过氧化氢与吲哚类化合物的摩尔比为2
‑
5:1。
[0011]所述反应于溶剂中进行，所用溶剂为四氢呋喃、乙腈、叔丁醇以及其它与水互溶的溶剂中的任意一种与水组成的混合溶剂。
[0012]所述反应的较佳反应时间为2
‑
3h。
[0013]所述反应的处理方法为，反应结束后用Na2S2O3溶液淬灭，采用有机溶剂(如乙酸乙酯、二氯甲烷)萃取。收集有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，即得氧化吲哚类衍生物。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术首次实现了以H2O2为氧化剂的广泛底物合成和放大量制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法。在中性条件下由MBr
x
‑
H2O2原位生成RBS催化合成氧化吲哚类衍生物。本专利技术避免了使用昂贵且复杂的催化剂，反应条件温和，反应过程简单，产率高，安全环保，符合绿色化学理念，适用性更加广泛，具有广阔的发展前景和应用前景。
附图说明
[0016]图1和图2是实施例1的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0017]图3和图4是实施例2的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0018]图5和图6是实施例3的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0019]图7和图8是实施例4的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0020]图9和图10是实施例5的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0021]图11和图12是实施例8的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0022]图13和图14是实施例10的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0023]图15和图16是实施例12的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0024]图17和图18是实施例13的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
[0025]图19和图20是实施例20的1H
‑
NMR及
13
C
‑
NMR谱图
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步说明。以下实施例只用于解释本专利技术，但不应解释为限制本专利技术的范围。应当指出的是，在不脱离本专利技术构思的前提下，对本专利技术公开的内容可以做出若干调整和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
[0027]实施例1：
[0028][0029]将THF/H2O(10/1)47mL、1a(1g，8.54mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入FeBr2(0.85mmol，0.18g)或CeBr3(0.68mmol，0.26g)，H2O2水溶液(30％，18.8mmol，1.9mL)，在室温下搅拌反应3h。反应完成后用Na2S2O3溶液(0.1M)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物1b(产率:FeBr2:66％；CeBr3:49％)。该化合物的表征数据如下：1H
‑
NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.22(brs,1H),7.25
–
7.16(m,2H),7.01(td,J＝7.5,1.0Hz,1H),6.92
–
6.85(m,1H),3.54(s,2H).
13
C
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备氧化吲哚类衍生物的绿色方法，其特征在于，所述方法为：以具有不同官能团的吲哚类化合物为原料，在室温、敞口、中性条件下，以MBr
x
(M为Fe
2+
、Fe
3+
、Ce
3+
等)为催化剂，过氧化氢为唯一氧化剂，以四氢呋喃、乙腈、叔丁醇等与水作溶剂，催化合成氧化吲哚类衍生物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有不同官能团的吲哚类化合物的结构如式I所示：其中R1、R2、R3、R4可为烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃(如4氢β
‑
咔啉)、富电子芳烃、酯基等常见官能团或呋喃、噻吩、吡啶、吡咯以及其他杂环等不同取代基，也可为常用的保护基团如Boc、Cbz、TBS、Bn、Ac、Bu、Bz、Piv、iPr和TIPS等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为FeBr2、FeBr3、CeBr3以及FeCl3‑
KBr、Fe(NO3)3‑
KBr、FeSO4‑
KBr、CeCl3‑
KBr、Ce(NO3)3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：童荣标，赵国栋，
申请(专利权)人：香港科技大学，
类型：发明
国别省市：