[发明专利]一种电化学合成吲哚类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种利用碘诱导的电催化分子内C(sp²)‑H氧化环化合成吲哚类化合物的方法。包括以下步骤：将碘盐类电解质、2‑乙烯基苯胺类化合物和硫氰酸盐混合，在电化学条件下，进行分子内氧化环化反应，得到吲哚类化合物。本发明提供了一种非金属催化电化学合成吲哚类化合物的方法，由此可以衍生出许多重要的药物中间体。该方法无需金属及化学氧化剂的使用，且无碘苯或其他副产物生成，反应绿色环保，原子经济性高，克规模实验产率得到保持。

技术领域

本发明涉及有机合成方法学技术领域，尤其涉及一种电化学合成吲哚类化合物的方法。

背景技术

吲哚类化合物广泛存在于生物活性分子和天然产物中，包括生物碱类、多肽类和各种药物中间体。另一方面，该类衍生物也是功能材料制备过程中的常用原料，如非线性光学材料、压电材料和光敏材料等。从EmilFischer的开创性合成开始，到现在130多年来，吲哚的合成受到广泛的关注。

近年来吲哚类化合物合成的研究重点主要集中在过渡金属催化。比如经典反应：2-乙烯基苯胺的氧化环化合成吲哚，该反应是钯催化领域的重要标志。鉴于生物化学、药物化学以及功能材料对吲哚纯度的要求，发展相应的无金属氧化反应是高端应用吲哚类化合物合成的迫切需求。为此，科学家们利用高价碘氧化2-乙烯苯胺来合成吲哚。该反应产率高，但同时产生当量的碘苯或者其它副产物，原子经济性相对较差。因此，发展新型、高效、原子经济性高、绿色的方法合成吲哚类化合物至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电化学合成吲哚类化合物的方法，无需金属及化学氧化剂的使用，且无碘苯或其他副产物生成，反应绿色环保。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种电化学合成吲哚类化合物的方法，包括以下步骤：

将碘盐类电解质、2-乙烯基苯胺类化合物和硫氰酸盐混合，在电化学条件下，进行分子内氧化环化反应，得到吲哚类化合物。

上述反应的方程式如下：

本发明中，所述碘盐类电解质优选为碘化铵、碘化钾、碘化钠、四甲基碘化铵、四乙基碘化铵和四丁基碘化铵中的任意一种或多种。

本发明中，所述2-乙烯基苯胺类化合物具有式(I)所示的结构：

其中，R¹优选为氢、C₁～C₄的烷基、C₁～C₅的酰基、芳基、卤素、氰基、硝基、醛基、羧基、酯基或磺酸基；更优选为氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、苯基、卤素、氰基或硝基。

PG为磺酰类保护基。优选为甲基磺酰基或对甲苯磺酰基。

所述硫氰酸盐具有式(II)所示的结构：

R²SCN

式(II)

其中，R²优选为金属阳离子或非金属阳离子。

进一步优选的，所述金属阳离子为锂、钠或钾；所述非金属阳离子为铵根或四丁基铵根。

在本发明的一些具体实施例中，所述硫氰酸盐为硫氰酸钾。

本发明中，所述碘盐类电解质和2-乙烯基苯胺类化合物的摩尔比优选为0.2～2：1，更优选为0.5～1：1；所述2-乙烯基苯胺类化合物和硫氰酸盐的摩尔比优选为1:(1～4)，更优选为1：(1～2)；所述2-乙烯基苯胺类化合物的起始浓度优选为0.025～0.1mol/L。