[发明专利]一种5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法

说明书

本发明公开了一种5,6‑二氢吲哚并[2,3‑B]吲哚的合成方法，步骤包括：以吲哚、苯胺作为起始反应原料，采用光催化剂，在碱和溶剂存在下通过光催化氧化进行[3+2]环化反应，经后处理，得到5,6‑二氢吲哚并[2,3‑B]吲哚产品。本发明无需预先制备含硝基的母体，避免了Cadogan反应制硝基关环后含膦化合物的三废处理的问题，只需商业可得的吲哚，苯胺作为原料，通过光催化氧化吲哚实现[3+2]环化，历经C‑N键、C‑C键的构建及脱氢芳构化的过程，一锅法直接高效合成吲哚并吲哚母体，绿色高效，条件温和，为5,6‑二氢吲哚并[2,3‑B]吲哚的合成提供了一种新的合成思路。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成的技术领域，特别是关于一种5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法。

背景技术

吲哚并吲哚是一类重要的双氮杂环，是药物分子、农药分子、光电分子的重要合成骨架。5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚由于其偕二氮结构，增加了分子的刚性，因而分子结构更加稳定，化学性能也更佳，是理想的药物分子修饰前体和材料前体；此外，由于氮的孤独电子，通过P-π作用，进一步增强了电子共轭程度，导致其荧光进一步增强，因而5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚也是理想的光电材料切片。现阶段合成此类化合物主要有以下几种方法。

方法I：专利(EP3575302)报道了一例多步偶联环化得到5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚的方法。作者首先利用Pd催化实现了吲哚3-位的2-硝基苯修饰，收率42％，随后利用Cadogan反应，利用亚磷酸三乙酯作还原剂以实现了硝基的关环，收率80％，综合总收率33.6％。但是，方法I需要在通过钯催化直接实现了吲哚3-位的邻硝基苯修饰，但是收率低，也加剧了进一步的提纯的难度。

方法II：Kumar等人实现了无金属条件下的吲哚3-位的2-硝基苯化修饰(Org.Lett.2015,17,82)。此方法无需使用金属催化，利用强碱作为攫质子试剂，氧气作为氧化剂，3小时内可以57％收率得到硝基化产物(EWG：CF₃)，随后同样通过膦化物还原得到关环产物，收率72％(EWG：CF₃)，综合总收率41.04％。方法II实现了无金属温和条件下的硝基化修饰，但是对于硝基的底物限制较大，需要硝基苯上存在吸电子基团(EWG)，从而利于实现对于吲哚的亲电加成，但是对于合成无取代基的吲哚并吲哚无法兼容，此外其第一步收率也低。

方法III：小组实现一氧化碳氛围下的Pd催化的硝基还原关环反应(J.Org.Chem.2016,81,9337)。此方法使用一氧化碳做还原剂，醋酸钯作为催化剂，1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)作为配体，在光加热的条件下以14％的收率得到目标产物。方法III是高温高压反应，且使用毒性大的一氧化碳气体，因而此反应面临着较大的安全风险，此外如此严苛条件下，目标产物的收率很低(14％)，此反应的实用性很差，不利于工业化生产。

总之，上述合成路线中，均通过膦化合物实现Cadogan反应合环得到目标产物。但是，利用含膦化合物面临着后期提纯难度大，含膦废水处理等三废问题，不符合当代绿色化学的要义。另外，上述方法需要修饰2-硝基的母体，再还原关环，导致整个反应的历程相应的延长，整个反应的操作的实效性偏低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚的合成方法，其能够解决现有需要预先制备含硝基的母体且制硝基关环后含膦化合物的三废处理的问题，无需预先修饰含硝化合物，可实现一锅法高效合成5,6-二氢吲哚并[2,3-B]吲哚。