一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法技术

技术编号：42377321 阅读：3 留言：0更新日期：2024-08-16 15:02

本发明专利技术涉及一种吲哚啉‑2，3‑二酮类化合物的制备方法，其包括以邻硝基芳基类‑2‑氧代丙酸或其酯为原料，在溶剂中，酸性条件下，铁粉或铁盐(II或III价)催化下一步反应生成吲哚啉‑2，3‑二酮类化合物，本发明专利技术所提供的方法，工艺简单、成本低、环境友好、收率可观，为吲哚啉‑2，3‑二酮类化合物的制备提供了新思路。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吲哚啉-2，3-二酮类化合物合成。

技术介绍

1、吲哚啉-2，3-二酮及其衍生物在染料，医药，农药中有着广泛的用途。吲哚啉-2，3-二酮衍生物因抗癌、抗菌、抗病毒、抗真菌，抗氧化，抗结核、抗疟疾、抗糖尿病、抗惊厥、镇痛和抗炎等药用特性而备受关注。同时吲哚啉-2，3-二酮作为一种杂环化合物，被认为是药物化学中重要的支架材料。因此，合成含有此类骨架的化合物越来越受到有机合成化学家的重视。

2、人类首次通过化学法得到吲哚啉-2，3-二酮是以靛蓝为原料，经氧化而得。经过多年的探究发展，后续又陆续开发出了如：baeyer、sandmeyer、stolle、martinet、gassman、claisen、ma、lollar、satish等吲哚啉-2,3-二酮合成方法，代表实例(1)～(9)如下所示：

3、baeyer：

4、

5、sandmeyer：

6、

7、stolle：

8、

9、martinet：

10、

11、gassman：

12、

13、claisen：

14、

15、ma：

16、

17、lollar：

18、

19、satish：

20、

21、以上方法因多因反应条件苛刻、收率低、底物选择受限多，或因产生三废多，以及反应中存在区域选择性等问题，导致在实际应用中收到限制。</p>

22、近年来，人们又相继开发出了一些步骤简单、反应条件温和的不同结构为底物的制备吲哚啉-2，3-二酮的方法。如下式所示方法，但多以较昂贵的贵金属催化剂活化底物，以及区域选择性差使应用受限，仅停留在实验室研究阶段。

23、

24、综上，虽然现有技术中合成吲哚啉-2，3-二酮的方法有很多，鉴于各种方法中底物受限、反应条件苛刻等，专利技术一种工艺简单、成本低的关于吲哚啉-2，3-二酮化合物的制备方法尤为重要。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低、环境友好的吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法。

2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：

3、本专利技术提供了一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其包括以式i所示的邻硝基芳基-2-氧代丙酸或其酯为原料，在溶剂中，酸性条件下，铁粉或铁盐催化一步反应生成式ii所示的吲哚啉-2，3-二酮类化合物，反应式如下：

4、

5、其中，ar可以为苯环或芳杂环、r取代的苯环或芳杂环、芳香稠环或芳香稠杂环、r取代的芳香稠环或芳香稠杂环；

6、所述芳杂环为含有1或2或3个选自于n、s、o的杂原子的五元或六元环；

7、所述芳香稠环为二环芳香烃或三环芳香烃；

8、所述芳香稠杂环为含由1-4个选自于n、s、o的杂原子的二环或三环芳香烃；

9、r为单取代或多取代基团，可独立的选自h，f，cl，br，i，no2，cn，cf3,conr2r3，c1-c5直链或支链烷基，r4取代或未取代的c1-c5直链或支链烷氧基，nr2r3，coor5；

10、r1选自h、c1-c5直链或支链烷基；

11、r2、r3和r5独立的选自h、c1-c5直链或支链烷基；

12、r4选自吗啉环、哌嗪环、哌啶环。

13、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述c1-c5直链或支链烷基选自—ch3、—ch2ch3、—ch(ch3)2、—(ch2)2ch3、—(ch2)3ch3、—ch2ch(ch3)2、—c(ch3)3、—ch(ch3)ch2ch3、—(ch2)4ch3、—ch(ch3)(ch2)2ch3、—ch(ch2ch3)2、—ch2c(ch2)3、—ch2ch(ch3)ch2ch3、—c(ch3)2ch2ch3、—ch(ch3)ch(ch3)2、—(ch2)2ch(ch3)2；

14、c1-c5直链或支链烷氧基选自—och3、—och2ch3、—och(ch3)2、—o(ch2)2ch3、—o(ch2)3ch3、—och2ch(ch3)2、—oc(ch3)3、—och(ch3)ch2ch3、—o(ch2)4ch3、—och(ch3)(ch2)2ch3、—och(ch2ch3)2、—och2c(ch2)3、—och2ch(ch3)ch2ch3、—oc(ch3)2ch2ch3、—och(ch3)ch(ch3)2、—o(ch2)2ch(ch3)2；

15、所述芳杂环选自吡啶、嘧啶、咪唑、噻唑、吡唑、噻吩、吡咯；

16、所述芳香稠环选自萘环、蒽环和菲环；

17、所述芳香稠杂环选自喹啉环、异喹啉环、吲哚环或嘌呤环；

18、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述铁或铁盐包括铁单质、铁合金或其铁的二价、三价盐，包括铁粉、氯化亚铁、氯化铁、溴化亚铁、溴化铁、氧化铁、氧化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁、醋酸铁、醋酸亚铁。

19、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述酸性条件选自质子酸。

20、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述质子酸选自盐酸、氢溴酸、氢氟酸、氢碘酸、硫酸、硝酸。

21、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、甲酸、乙酸、丙酸、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯。

22、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述反应的温度范围为室温至回流温度。

23、作为本专利技术的一些优选实施方案，步骤为：在反应容器中，依次加入式i化合物、溶剂、质子酸，铁或其盐，加热1～20小时，优选5-15小时经后处理即得。

24、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述式i化合物与所述溶剂的摩尔体积比为1:1～1:5，所述式i化合物与所述酸的摩尔比例为1:1～10，优选1:2～5。

25、作为本专利技术的一些优选实施方案，所述式i化合物与所述铁或铁盐(ⅱ或ⅲ价)的摩尔比例为1:0.5～6，优选1:1～3。

26、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

27、本专利技术通过邻硝基芳基-2-氧代丙酸酯或其酸一步合成吲哚啉-2，3-二酮类化合物，工艺简单、成本低、环境友好。

28、本专利技术所提供了一种全新的合成路线，收率可观，为吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备提供了新思路。

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【技术保护点】

1.一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，其包括以式I所示的邻硝基芳基-2-氧代丙酸或其酯为原料，在溶剂中，酸性条件下，铁粉或铁盐催化一步反应生成式II所示的吲哚啉-2，3-二酮类化合物，反应式如下：

2.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述C1-C5直链或支链烷基选自—CH3、—CH2CH3、—CH(CH3)2、—(CH2)2CH3、—(CH2)3CH3、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3、—CH(CH3)CH2CH3、—(CH2)4CH3、—CH(CH3)(CH2)2CH3、—CH(CH2CH3)2、—CH2C(CH2)3、—CH2CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)2CH2CH3、—CH(CH3)CH(CH3)2、—(CH2)2CH(CH3)2；

3.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮化合物的制备方法，其特征在于，所述铁或铁盐包括铁单质、铁合金或其铁的二价、三价盐，包括铁粉、氯化亚铁、氯化铁、溴化亚铁、溴化铁、氧化铁、氧化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁、醋酸铁醋酸亚铁。p>

4.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述酸性条件选自质子酸。

5.根据权利要求4所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述质子酸选自盐酸、氢溴酸、氢氟酸、氢碘酸、硫酸、硝酸。

6.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、甲酸、乙酸、丙酸、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯。

7.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度范围为室温至回流温度。

8.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤为：在反应容器中，依次加入式I化合物、溶剂、质子酸，铁或其盐，加热1～20小时，经后处理即得。

9.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述式I化合物与所述溶剂的摩尔体积比为1:1～1:5，所述式I化合物与所述酸的摩尔比例为1:1～1:12。

10.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述式I化合物与所述铁、Ⅱ价铁盐或Ⅲ价铁盐的摩尔比例为1:0.5～6。

...

【技术特征摘要】

1.一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，其包括以式i所示的邻硝基芳基-2-氧代丙酸或其酯为原料，在溶剂中，酸性条件下，铁粉或铁盐催化一步反应生成式ii所示的吲哚啉-2，3-二酮类化合物，反应式如下：

2.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法，其特征在于，所述c1-c5直链或支链烷基选自—ch3、—ch2ch3、—ch(ch3)2、—(ch2)2ch3、—(ch2)3ch3、—ch2ch(ch3)2、—c(ch3)3、—ch(ch3)ch2ch3、—(ch2)4ch3、—ch(ch3)(ch2)2ch3、—ch(ch2ch3)2、—ch2c(ch2)3、—ch2ch(ch3)ch2ch3、—c(ch3)2ch2ch3、—ch(ch3)ch(ch3)2、—(ch2)2ch(ch3)2；

3.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮化合物的制备方法，其特征在于，所述铁或铁盐包括铁单质、铁合金或其铁的二价、三价盐，包括铁粉、氯化亚铁、氯化铁、溴化亚铁、溴化铁、氧化铁、氧化亚铁、硫酸亚铁、硫酸铁、醋酸铁醋酸亚铁。

4.根据权利要求1所述的一种吲哚啉-2，3-二酮类化合物的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，高意诚，柴乐辉，律涛，张云，张宇，伍正伟，
申请(专利权)人：河北医科大学，
类型：发明
国别省市：

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