本發(fā)明具體涉及一種以2-炔基芳胺為原料合成1-三氟甲硫基吲哚化合物的方法,屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1、三氟甲硫基團(tuán)(-scf3)是一種重要的含氟官能團(tuán),具有優(yōu)異的脂溶性、強(qiáng)吸電性及所產(chǎn)生的生物活性等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、藥物化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。三氟甲硫基團(tuán)的穩(wěn)定性和相對易于引入的化學(xué)性質(zhì)使其成為最受歡迎的基團(tuán)之一。另外,吲哚及其衍生物在抗炎、殺蟲、殺菌以及抗腫瘤等方面也表現(xiàn)出廣譜生物活性。綜合二者在上述領(lǐng)域中的優(yōu)點(diǎn),在吲哚骨架中引入三氟甲硫基團(tuán),必然會(huì)賦予化合物一些全新的特殊性能。然而,目前向吲哚氮原子上引入三氟甲硫基團(tuán)的方法卻未見有報(bào)道。
2、現(xiàn)有技術(shù)將三氟類基團(tuán)引入化合物中時(shí),大多都會(huì)使用催化劑,比如專利cn117865869a使用的催化劑為各種金屬化合物;吲哚類化合物合成時(shí),大多會(huì)使用催化劑,比如cn?115322132b使用的催化劑為金屬催化劑。由于催化劑本身成本高、具有毒性、回收處理時(shí)破壞環(huán)境等缺陷,并且催化反應(yīng)過程中易生成副產(chǎn)物,后續(xù)分離和純化產(chǎn)物時(shí)二者分離困難,將影響產(chǎn)品品質(zhì)。
3、因此,發(fā)展一種簡單溫和的、無需添加催化劑的,直接三氟甲硫基化方法,快速構(gòu)建1-三氟甲硫基吲哚骨架具有非常重要且實(shí)用的價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明開發(fā)了一種合成1-三氟甲硫基吲哚化合物的新方法。通過2-炔基芳胺類化合物與n-三氟甲硫基糖精和無機(jī)堿作用,加成環(huán)化得到n-三氟甲硫基吲哚化合物,便捷地實(shí)現(xiàn)了1-三氟甲硫基吲哚衍生物的合成。
2、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種1-三氟甲硫基吲哚類化合物的合成方法,包括如下步驟:在有機(jī)溶劑中,式(1)所示的2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫基糖精和無機(jī)堿發(fā)生環(huán)化反應(yīng),合成得到式(2)所示1-三氟甲硫基吲哚類化合物;
3、
4、其中,r1選自h、c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、鹵素(f、cl、br)、氰基、硝基、c1-c8烷氧基、?;王0坊碗s環(huán);r2選自c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、c1-c8烷氧基、?;王0坊碗s環(huán)。
5、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述芳基包括取代或者未取代的苯環(huán)、萘環(huán)、雜芳環(huán);取代可以是一至三取代;取代的基團(tuán)選自鹵素、c1-c8烷基、c1-c8烷氧基、酯基、氰基、硝基和雜環(huán)。
6、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述?;鶠?cora,ra為h、c1-8烷基。
7、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述酰胺基為-nhcorb,rb為h、c1-8烷基。
8、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述雜環(huán)為含有1-3個(gè)雜原子的三至六元環(huán)。雜原子包括n、o、s。
9、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述酯基為-coorc,rc為c1-8烷基。
10、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述的有機(jī)溶劑包括乙腈(ch3cn)、二氯甲烷(dcm)、四氫呋喃(thf)、1,2-二氯乙烷(dce)中的任意一種或者多種。優(yōu)選ch3cn。
11、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述無機(jī)堿為叔丁醇鉀、碳酸氫鈉、醋酸銅、氟化鉀中任意一種或多種。優(yōu)選氟化鉀。
12、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述反應(yīng)的溫度為25℃-70℃。優(yōu)選45-55℃。
13、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述反應(yīng)的時(shí)間為8-10h。具體可選8h。
14、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫基糖精和無機(jī)堿的摩爾比為1:(1.5-2.5):(0-3.0)。優(yōu)選1:2.5:3。
15、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述2-炔基芳胺類化合物的反應(yīng)濃度為0.05-5mmol/ml,進(jìn)一步優(yōu)選0.05-2mmol/ml。具體優(yōu)選0.1mmol/ml。
16、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述n-三氟甲硫基化/環(huán)化反應(yīng)是在惰性氛圍下進(jìn)行的。比如:氮?dú)夥諊?/p>
17、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種新型綠色經(jīng)濟(jì)的合成方法,包括如下步驟:
18、以2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫糖精和氟化鉀為原料,在45-55℃下攪拌反應(yīng)一段時(shí)間后得到1-三氟甲硫基吲哚化合物的粗產(chǎn)品,然后通過過濾、洗滌、減壓蒸餾和柱層析色譜分離得到純的1-三氟甲硫基吲哚化合物。
19、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述分離提純的方法是采用快速柱層析色譜法,得到終產(chǎn)物1-三氟甲硫基吲哚化合物。
20、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述方法優(yōu)選如下步驟進(jìn)行:將2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫基糖精、氟化鉀按照摩爾比為1:2.5:3加入到含有乙腈溶劑的反應(yīng)容器中,在50℃下攪拌8-10小時(shí),分離提純,即得目標(biāo)產(chǎn)物。
21、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述方法的反應(yīng)機(jī)理如下:2-炔基芳胺類化合物與n-三氟甲硫基糖精所提供的三氟甲硫正離子發(fā)生n-親電取代,在堿的作用下去質(zhì)子形成氮負(fù)離子,進(jìn)而對炔基進(jìn)行親核加成/環(huán)化,最終生成1-三氟甲硫基吲哚化合物。
22、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種吲哚衍生物的制備方法,所述制備方法包括:
23、(1)先采用本發(fā)明的方法制備合成1-三氟甲硫基吲哚類化合物;具體是:
24、在有機(jī)溶劑中,式(1)所示的2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫基糖精和無機(jī)堿發(fā)生環(huán)化反應(yīng),合成得到式(2)所示1-三氟甲硫基吲哚類化合物;
25、
26、其中,r1選自h、c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、鹵素(f、cl、br)、氰基、硝基、c1-c8烷氧基、?;王0坊碗s環(huán);r2選自c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、c1-c8烷氧基、?;王0坊碗s環(huán);
27、(2)以步驟(1)制備得到的1-三氟甲硫基吲哚類化合物作為反應(yīng)物,制備吲哚衍生物。
28、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述吲哚衍生物以1-三氟甲硫基吲哚化合物作為合成中間體;可選地,所述吲哚衍生物可以是具有生物活性的藥物分子。比如,專利文獻(xiàn)cn102574788a中報(bào)道的crac調(diào)節(jié)劑的吲哚衍生物等。本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種所述方法在醫(yī)藥、農(nóng)藥和功能材料制備領(lǐng)域中的應(yīng)用。
29、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述應(yīng)用是用于制備1-三氟甲硫基吲哚類化合物,或者能夠以1-三氟甲硫基吲哚類化合物為原料進(jìn)一步反應(yīng)得到的吲哚類化合物。
30、本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種crac調(diào)節(jié)劑吲哚衍生物的合成方法,所述crac調(diào)節(jié)劑吲哚衍生物的結(jié)構(gòu)如下所示:所述方法的反應(yīng)路線為:
31、
32、其中,r1、r2的定義同上,r1選自h、c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、鹵素(f、cl、br)、氰基、硝基、c1-c8烷氧基、?;王0坊碗s環(huán);r2選自c1-c8烷基、c1-c8鹵代烷基、芳基、c1-c8烷氧基、酰基和酰胺基和雜環(huán)。
33、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,r1具體可選氫,r2具體可選苯基。
34、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述煙堿乙酰膽堿受體正變構(gòu)調(diào)節(jié)劑重要中間體的合成方法包括如下步驟:
35、(1)是在有機(jī)溶劑中,2-炔基芳胺類化合物、n-三氟甲硫基糖精反應(yīng)物,并添加氟化鉀進(jìn)行環(huán)化反應(yīng),合成得到1-三氟甲硫基-2-苯基吲哚類化合物;
36、(2)所得1-三氟甲硫基-2-苯基吲哚類化合物經(jīng)過氧化,得到crac調(diào)節(jié)劑吲哚衍生物。
37、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,步驟(1)涉及的條件同上述1-三氟甲硫基吲哚類化合物的合成方法。
38、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,步驟(2)所述的氧化是將1-三氟甲硫基-2-苯基吲哚類化合物溶解在二氯甲烷中,然后在冰/水冷卻下30分鐘內(nèi)滴加溶解在二氯甲烷中的mcpba,氮?dú)猸h(huán)境下室溫反應(yīng)一段時(shí)間。
39、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述mcpba的質(zhì)量濃度為80%。
40、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中,所述mcpba相對1-三氟甲硫基-2-苯基吲哚類化合物的添加量為0.54g/mmol。
41、有益效果:
42、(1)本發(fā)明方法在氮?dú)夥諊?,?-炔基芳胺、n-三氟甲硫基糖精為反應(yīng)物,在無機(jī)堿的作用下,一鍋反應(yīng)實(shí)現(xiàn)1-三氟甲硫基吲哚骨架的構(gòu)建,得到目標(biāo)化合物。
43、(2)本發(fā)明方法以n-三氟甲硫基糖精為氟源,底物適用性廣,原料簡單易得,經(jīng)濟(jì)成本較低;此外,本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的合成不需要催化劑且僅需要反應(yīng)8-10小時(shí)就可以較好的收率獲得目標(biāo)產(chǎn)物,方法快速高效。
44、(3)本發(fā)明合成方法將易得的2-炔基芳胺在較簡單的條件下轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的1-三氟甲硫基吲哚化合物,一步實(shí)現(xiàn)1-三氟甲硫基吲哚衍生物的合成,目標(biāo)化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥和功能材料等領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。