【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及有机合成，具体为一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物及其合成方法。
技术介绍
1、氧化吲哚螺环衍生物或其类似骨架的含氮杂环衍生物，被广泛地应用于生物医药等领域，例如，抗寄生虫活性、细胞毒性、降血糖活性、增殖抑制活性及有机金属离子探针潜力等，对其合成方法的研究备受广大科研工作者的关注。
2、行业内已有不少氧化吲哚螺环衍生物或其类似含氮杂环骨架的合成方法的报道，目前已报道的合成方法主要包括贵重金属催化、有机分子催化、多组分合成、环加成合成、微波法、超声法等。尽管这些合成方法都能够以较高的收率合成出不同骨架类型的氧化吲哚螺环衍生物，但仍存在一些缺陷，例如：多涉及到特殊或复杂的原料，使用价格昂贵、结构复杂、催化剂有毒且不易获得，反应条件苛刻、产物分离纯化繁琐。此外，直接对氧化吲哚实现螺环化往往存在经济性不高、实验操作过于繁琐等问题。而且当产物结构中有两个以上的手性碳时，反应的非对映选择性不高，反应形成的往往是非对映异构体的混合物，给单一某构型产物的分离纯化造成很大的困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物及其合成方法，能有效解决现有该类衍生物合成方法存在原料合成困难或价格昂贵，催化剂昂贵或毒性大，反应条件苛刻、反应选择性差，产品分离步骤繁琐的技术问题。
2、本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
3、第一方面，本申请提供了一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，该顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物为结构通式
4、
5、上述通式iii中，r1为甲基、氯、溴中的任意一种；
6、r2为乙酰基、丙酰基中的任意一种；
7、r3为乙基、叔丁基中的任意一种；
8、r4为间甲苯基、对甲苯基中的任意一种；
9、r5为对叔丁基苯基、间甲苯基、间氯苯基、3,5-二甲基苯基中的任意一种。
10、第二方面，本申请提供了一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，用于制备上述顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，合成方法为：
11、在催化剂、有机溶剂存在的条件下，将式i与式ii所示化合物按预设比例进行多组分反应，纯化后，得到式iii所示的顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物；
12、其中结构通式i所示化合物为：
13、
14、结构通式ⅱ所示化合物为：
15、
16、反应通式为：
17、
18、上述通式i和式ii中，r1为甲基、氯、溴中的任意一种；
19、r2为乙酰基、丙酰基中的任意一种；
20、r3为乙基、叔丁基中的任意一种；
21、r4为间甲苯基、对甲苯基中的任意一种；
22、r5为对叔丁基苯基、间甲苯基、间氯苯基、3,5-二甲基苯基中的任意一种。
23、在第二方面可实现的实施例中，催化剂为氯化铜、溴化铜中的任意一种。
24、在第二方面可实现的实施例中，溶剂为乙腈、甲苯中的任意一种。
25、在第二方面可实现的实施例中，式i所示化合物、式ii所示化合物与催化剂的物质的量之比为1：(1.2～1.5)：(0.2～0.25)。
26、在第二方面可实现的实施例中，溶剂体积为原料总质量的10倍，其中溶剂体积以毫升计，原料总质量以克数计。
27、在第二方面可实现的实施例中，反应温度为25℃～40℃，反应时间为2h～5h。
28、在第二方面可实现的实施例中，纯化步骤包括减压浓缩和柱层析分离。
29、在第二方面可实现的实施例中，柱层析分离步骤的层析条件为：200～300目硅胶柱层析；
30、洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚的混合物；
31、和/或，乙酸乙酯和石油醚两者的体积比例为1：6。
32、本专利技术的反应机理为：
33、当r1为氢，r2为乙酰基，r3为叔丁基，r4为苯基，r5为苯基时，首先，i和ii发生迈克尔加成反应形成相应的加成物中间体a，随后其脒结构单元中的n原子与cucl2中的cu(ii)配位后形成络合物中间体b，此过程中释放出一当量的hcl，b随即发生烯醇化产生cu(ii)络合物中间体c。然后c发生分子内的sn2反应(烯醇的π电子对cu(ii)的亲核进攻)形成六元环cu(ii)络合物中间体d，并再释放出一当量的hcl。最后，六元环cu(ii)络合物中间体d发生还原消除完成催化偶联反应最终得到产物iii，并释放出cu(0)。cu(0)在空气中氧气和前述释放出的hcl存在下被氧化回到cucl2从而完成整个催化循环。在整个反应过程中，h2o是唯一的副产物(两个h来自脒ii，o来自空气中的氧气)，因而该反应显示出较好的原子经济性及环境友好性。反应过程中，当体积较大的叔丁酯基(co2tbu)与氧化吲哚中的羰基(c＝o)处于同侧时，能释放出最大的自由空间，有利于络合物中间体c中烯醇对cu(ii)的亲核进攻来形成六元环过渡态的cu(ii)中间体d，所以最终形成的氧化吲哚螺咪唑啉酯是顺式的非对映异构体产物。
34、
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
36、(1)本专利技术采用廉价安全的二价铜为催化剂，以空气为氧化剂，采用的原料都是常规且便宜易得的原料，适用于各种官能团取代的底物，无需使用特殊或价格高昂的设备，大大降低了合成成本。
37、(2)本专利技术中分离纯化操作简便，降低成本的同时极大地提高了工作效率。
38、(3)本专利技术通过脒对环外不饱和氧化吲哚的加成-环化反应来非对映选择性构建顺式氧化吲哚基螺咪唑啉酯化合物，反应选择性好；整个反应过程中，h2o是唯一的副产物，副反应少，产品收率高，有效解决了反应条件苛刻、产物分离纯化繁琐等问题，大大提高了合成效率。
39、(4)本专利技术所采用的二价铜催化剂是价廉且安全无毒的试剂，反应生成的副产物仅为水，绿色环保。
40、以下将结合附图与具体的实施例对本专利技术进行详细的解释说明。
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1.一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，其特征在于：所述顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物为结构通式III所示化合物：
2.一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，用于制备如权利要求1所述的顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，其特征在于：在催化剂、有机溶剂存在的条件下，将结构通式I与式II所示化合物按预设比例进行多组分反应，纯化后，得到式III所示的顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物；
3.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述催化剂为氯化铜、溴化铜中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述溶剂为乙腈、甲苯中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：式I所示化合物、式II所示化合物与催化剂的物质的量之比为1：(1.2～1.5)：(0.2～0.25)。
6.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述溶剂体积为原料总质量的10倍，其中溶剂体积以毫升计，原
7.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：反应温度为25℃～40℃，反应时间为2h～5h。
8.根据权利要求2-7任一项所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述纯化步骤包括减压浓缩和柱层析分离。
9.根据权利要求8所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述柱层析分离步骤的层析条件为：200～300目硅胶柱层析；
...【技术特征摘要】
1.一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，其特征在于：所述顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物为结构通式iii所示化合物：
2.一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，用于制备如权利要求1所述的顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物，其特征在于：在催化剂、有机溶剂存在的条件下，将结构通式i与式ii所示化合物按预设比例进行多组分反应，纯化后，得到式iii所示的顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物；
3.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述催化剂为氯化铜、溴化铜中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法，其特征在于：所述溶剂为乙腈、甲苯中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种顺式氧化吲哚螺咪唑啉酯衍生物的合成方法...
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