[发明专利]NHC催化制备螺羟吲哚内酯类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种NHC催化制备螺羟吲哚内酯类化合物的方法，以靛红衍生物a和α‑羰基羧酸钾b为底物，以氮杂环卡宾为催化剂，制得螺羟吲哚内酯化合物c，反应过程如式1。本发明以简单方便、一步高效合成的、空气中稳定、容易储存的α,β‑不饱和醛替代物α‑羰基羧酸钾，并实现其NHC催化的反应。α‑羰基羧酸钾具有制备容易、稳定性好、后处理容易的优点。本发明的螺羟吲哚内酯类化合物制备方法具有条件温和、原料易得等优点。

技术领域

本发明属于有机合成学领域，特别涉及发展了一种从α-羰基羧酸钾和靛红出发，合成螺羟吲哚内酯类化合物的新方法。

背景技术

α,β-不饱和醛是有机合成中非常重要的起始原料和中间体。从α,β-不饱和醛出发通过一系列的合成转化可最终合成维生素A、类胡萝卜素、紫罗兰类化合物、降冰片烯类化合物、氨基酸等化合物。α,β-不饱和醛可发生多种反应。例如，α,β-不饱和醛与共扼二烯发生Diels-Alder反应合成环烯化合物；它还可以与亲核试剂(如碳负离子、胺、硫化氢、醇、硫醇等)发生加成反应,生成很多有用的有机分子。

近些年来，α,β-不饱和醛作为重要的起始原料被广泛应用于亚胺催化和氮杂环卡宾(NHC)催化反应中，构筑了大量结构多样性的有机分子。例如，在NHC催化的反应中，α,β-不饱和醛通过发生Homoenolate,Enolate,Acyl anion,Radical和Oxidative addition等多种类型反应，可合成环戊二烯、β-内酯、γ-内酯、γ-内酰胺、二氢吡啶酮、酯、酰胺，β-羟基酯、β-氨基化合物、哒嗪酮和α-氨基酮等化合物。从NHC催化的α,β-不饱和醛反应得到的产物出发，通过合成转化最终还可合成大量生物活性分子和天然产物。例如Salinosporamide A、Bakkenolide S、(+)-Dactylolide和Clausenamide等。

一般情况下，商业化的α,β-不饱和醛还很少，大多需要自己合成。而现有的合成方法具有合成路线长，反应条件苛刻，需要使用昂贵的过渡金属催化剂等缺点。虽然芳醛和乙醛的羟醛缩合反应可以一步直接合成α,β-不饱和醛，但通常这种方法会产生很多副反应物，也不是一种理想的选择。虽然由α,β-不饱和醛出发已经发展了大量高效的现代合成方法，并合成了很多非常重要的有机分子，但由于其种类的局限性和制备方法的不足，大大阻碍了底物普适性研究并限制了它在有机合成中的应用。

此外，很多α,β-不饱和醛化合物由于很容易被空气氧化而不容易储存，使用前需要纯化。而且在NHC催化的反应中α,β-不饱和醛容易发生自身的二聚反应。所以发展一类简单方便制备、空气中稳定的α,β-不饱和醛的替代物十分令人期待。

发明内容

本发明的目的是针对α,β-不饱和醛，提供一种α,β-不饱和醛的替代物制备螺羟吲哚内酯类化合物的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种NHC催化制备螺羟吲哚内酯类化合物的方法，以靛红衍生物a和不饱和羧酸钾盐b为底物，以氮杂环卡宾为催化剂，制得螺羟吲哚内酯化合物c，反应过程如式1：

进一步地，反应体系还包括助催化剂氯化锂。

进一步地，反应体系中还包括二氮杂双环十一碳烯。

进一步地，不饱和羧酸钾盐、靛红衍生物、氮杂环卡宾、二氮杂双环十一碳烯和氯化锂用量的摩尔比为1.5:1:0.1:0.5:2。

进一步地，R、R2和R1为氢、苯基、取代苯基、烯丙基、甲氧基、三氟甲基、卤素基、噻吩、肉桂醛或甲基。

进一步地，取代苯基中的取代基为卤素、烷基或甲氧基。

进一步地，反应体系中还包括溶剂四氢呋喃。

进一步地，反应温度为室温，反应时间为24～36h。