[发明专利]二氢吡嗪并[2;3-b]吲哚、吡嗪并[2;3-b]吲哚类化合物及合成方法和应用

说明书

本发明公开了二氢吡嗪并[2,3‑b]吲哚、吡嗪并[2,3‑b]吲哚类化合物及合成方法和应用。本方法以使用3‑重氮‑2‑亚胺吲哚和2H‑吖丙因为原料，以二聚辛酸铑为催化剂，得到二氢吡嗪并[2,3‑b]吲哚类中间体；继而该类中间体在碱性条件下芳构化得到一系列吡嗪并[2,3‑b]吲哚类化合物。为简化实验步骤，我们采用一锅两步的方法，极大提高了吡嗪并[2,3‑b]吲哚类化合物的合成效率。本合成路线具有操作简便、条件温和、底物普适性广、经济高效等优点。吡嗪并[2,3‑b]吲哚类化合物在医药和有机光电材料尤其是空穴传输材料方面有着潜在的应用。

技术领域

本发明涉及二氢吡嗪并[2,3-b]吲哚、吡嗪并[2,3-b]吲哚类化合物及合成方法和应用。

背景技术

近些年来，随着人类对能源的需求进一步提升，开发新的能源和研究新的材料成为科学家努力的方向，而带有吡嗪结构的能源材料正在逐渐被人们所认识。我们发现吡嗪并[2,3-b]吲哚是一类很好的荧光生色团，不仅在溶液状态有很好的光致发光性能，在固态下也有优秀的光致发光效率。现今合成吡嗪并[2,3-b]吲哚骨架的文献报道并不多(Tetrahedron Lett.,1993,34,2953–2956；Tetrahedron,1998,54,11095–11110)，有的只是以吲哚二酮和邻芳二胺为原料合成喹喔啉并[2,3-b]吲哚骨架的方法(J.HeterocyclicChem.,1969,6,125-127；Tetrahedron Lett.,2012,53,6236–6240.)。这些合成吡嗪并[2,3-b]吲哚和喹喔啉并[2,3-b]吲哚骨架的方法古老，而且也存在反应的底物普适性差、原料合成复杂、反应产率低等缺点。由于吡嗪并[2,3-b]吲哚骨架新颖，可以作为一种重要的荧光团进一步开发成其他多种多样的荧光材料，因此对于开发合成吡嗪并[2,3-b]吲哚化合物的新路径方法有着十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有科技的不足，发明并提供一种二氢吡嗪并[2,3-b]吲哚、吡嗪并[2,3-b]吲哚类化合物及合成方法和应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种二氢吡嗪并[2,3-b]吲哚，结构式为：

上述结构式中，R¹为烷基磺酰基和芳基磺酰基；R²为氢、烷基、烯基、烯丙基、苄基、酰基或芳基；R³为氢、烷基、烷氧基、氰基、酰基、胺基或卤素；R³可以是吲哚4,5,6或7位的单个或多个取代基；R⁴为氢、烷基、烯基、酰基、氰基或芳基；R⁵为氢、烷基、烯基、酰基、氰基或芳基；R⁴和R⁵可以是独立的基团也可以是相连的基团。

一种二氢吡嗪并[2,3-b]吲哚的合成方法，该方法为：将式2和式3所示的化合物在金属铑催化剂的催化下，于100℃溶剂中反应12小时，反应式为：

一种基于二氢吡嗪并[2,3-b]吲哚合成的吡嗪并[2,3-b]吲哚，结构式为：

上述结构式中，R²为氢、烷基、烯基、烯丙基、苄基、酰基或芳基；R³为为氢、烷基、烷氧基、氰基、酰基、胺基或卤素；R³可以是吲哚4,5,6或7位的单个或多个取代基；R⁴为氢、烷基、烯基、酰基、氰基或芳基；R⁵为氢、烷基、烯基、酰基、氰基或芳基；R⁴和R⁵可以是独立的基团也可以是相连的基团。