一种9H-嘧啶并4,5-b吲哚类化合物的合成方法

摘要

本发明公开了一种9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明的技术方案要点为：一种9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成方法，将1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于60-100℃反应制得9H-嘧啶[4,5-b]吲哚类化合物。本发明合成过程为一锅多组分串联反应，操作简便，避免了由于多步反应中多种试剂的使用以及对各步反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染，为9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成方法。

背景技术

吲哚及其衍生物是一种在自然界广泛存在的生物碱。由于该类化合物具有多样的生物活性，所以多年来一直受到化学家及药物学家的广泛关注。在众多的吲哚衍生物中，9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚是许多功能小分子化合物的重要结构单元。另外，以9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚为碱基而合成得到的碱基扩展核苷，还被成功引入到寡聚核苷酸中，并被用作生物探针以研究DNA的空间结构和性能。关于9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成，现有的方法主要是通过在已有吲哚骨架上进行功能团化而得到，这不仅使反应底物的范围受到限制，而且提高了原料成本，不利于其在实际生产中得到应用。鉴于9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的重要性，进一步发展合成该类化合物高效、经济新方法具有重要的意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成方法，该合成方法从简单易制备的原料出发，通过一锅多组分串联反应，直接得到9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物，即在一锅反应中同时构筑出吲哚环和嘧啶环，合成效率高，条件温和，操作方便，底物适用范围广，适合于工业化生产。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成方法，其特征在于：将1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物溶于有机溶剂中，然后加入催化剂过渡金属盐和添加剂，在空气存在下于60-100℃反应制得9H-嘧啶[4,5-b]吲哚类化合物，该合成方法中的反应方程式为：

其中R¹为氢、氟、氯、三氟甲基、甲基或甲氧基，R²为1-萘基、2-噻吩基、苯基或取代苯基，该取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基中的一种或多种，取代基的位置为苯环上的邻位、间位或对位，有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、异丙醇或二氧六环，催化剂过渡金属盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、乙酸铜或氯化铜，添加剂为1,10-菲咯啉、L-脯氨酸、三乙烯二胺或三甲基乙酸中的一种或多种。

进一步限定，所述的1-溴-2-（2,2-二溴乙烯基）苯或其衍生物、氨水和醛类化合物的投料物质的量之比为1:7-42:2-3。

本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）合成过程为一锅多组分串联反应，操作简便，避免了由于多步反应中多种试剂的使用以及对各步反应中间体的纯化处理等引起的资源浪费和环境污染；（2）合成过程为一锅多组分串联反应，在一锅反应中同时构筑出吲哚环和嘧啶环，合成效率高；（3）所用原料价廉易得或者原料易于制备；（4）反应在100℃以下进行，条件温和，操作简便；（5）底物的适用范围广。因此，本发明为9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，加入5 mL饱和氯化铵溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取（10 mL × 2），之后有机相用水和饱和食盐水依次洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，旋干，过硅胶柱分离（石油醚/乙酸乙酯 = 10/1）得白色固体产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（88 mg, 55%）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.18 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47-7.58 (m, 5H), 7.66 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 7.81 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.01 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 8.55 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 12.56 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 109.4, 112.4, 119.3, 121.2, 122.3, 128.0, 128.3, 129.0, 129.3, 129.4, 130.5, 130.7, 138.6, 139.1, 139.6, 157.7, 159.6, 159.9. MS: m/z 322 [MH]⁺。

实施例2

    按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到100℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（45 mg, 42%）。

实施例3

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和二甲基亚砜（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（54 mg, 50%）。

实施例4

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和异丙醇（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（40 mg, 37%）。

实施例5

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，氯化亚铜（0.05 mmol, 4.9 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（46 mg, 43%）。

实施例6

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，溴化亚铜（0.05 mmol, 7.2 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（51 mg, 48%）。

实施例7

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，乙酸铜（0.05 mmol, 9.1 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到60℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（31 mg, 29%）。

实施例8

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，氯化铜（0.05 mmol, 6.8 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（34 mg, 32%）。

实施例 9

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2a (1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（6 mL），然后加入浓氨水（14 mmol, 1 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（51 mg, 47%）。

实施例10

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a (1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（1.5 mL），然后加入浓氨水（3.5 mmol, 0.25 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（38 mg, 35%）。

实施例11

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1 mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），1,10-菲咯啉（0.1 mmol, 18.0 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（26 mg, 24%）。

实施例12

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2a(1 mmol, 106 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），L-脯氨酸（0.1 mmol, 11.5 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（21 mmol, 1.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得产物2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3a（26 mg, 24%）。

实施例13

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1b(0.5 mmol, 179 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物6-氟-2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3b（94 mg, 56%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.35-7.45 (m, 2H), 7.52-7.60 (m, 4H), 7.66-7.71 (m, 3H), 7.99 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 8.53-8.55 (m, 2H), 12.61 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 107.7, 108.0, 109.3, 113.6, 113.7, 115.6, 115.9, 119.8, 119.9, 128.4, 129.1, 129.27, 129.34, 130.8, 130.9, 136.1, 138.4, 138.7, 156.3, 158.3, 160.3, 160.4. HRMS calcd for C₂₂H₁₅FN₃: 340.1250 [M + H], found: 340.1242。

实施例14

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1c(0.5 mmol, 188 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物6-氯-2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3c（103 mg, 58%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.48-7.67 (m, 9H), 7.98 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 8.53 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 12.69 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 108.8, 114.0, 120.7, 121.4, 125.3, 127.8, 128.4, 129.1, 129.27, 129.30, 130.8, 130.9, 138.1, 138.3, 138.7, 158.0, 160.3, 160.5. HRMS calcd for C₂₂H₁₅ClN₃: 356.0954 [M + H], found: 356.0958。

实施例15

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1d(0.5 mmol, 204 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物6-三氟甲基-2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3d（110 mg, 57%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.53-7.54 (m, 3H), 7.56-7.71 (m, 3H), 7.76 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.81-7.83 (m, 1H), 8.02-8.05 (m, 3H), 8.54-8.57 (m, 2H), 12.98 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 109.2, 113.3, 119.10, 119.14, 119.2, 121.5, 121.8, 123.9, 124.5, 126.6, 128.4, 128.5, 129.1, 129.30, 129.33, 131.0, 131.1, 132.0, 138.2, 138.6, 141.7, 158.6, 160.6, 160.9. HRMS calcd for C₂₃H₁₅F₃N₃: 390.1218 [M + H], found: 390.1200。

实施例16

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1e(0.5 mmol, 185 mg)，2a(1.5 mmol, 159 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物6-甲氧基-2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3e（88 mg, 50%）（石油醚/乙酸乙酯 = 10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 3.68 (s, 3H), 7.14-7.17 (m, 1H), 7.27 (s, 1H), 7.49-7.55 (m, 4H), 7.65-7.71 (m, 3H), 8.02 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 8.54 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 12.38 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 55.8, 105.8, 109.4, 113.2, 116.5, 119.8, 128.3, 129.0, 129.1, 129.4, 130.6, 130.7, 134.2, 138.6, 138.8, 154.4, 157.8, 159.6, 159.7. HRMS calcd for C₂₃H₁₈N₃O: 352.1450 [M + H], found: 352.1458。

实施例17

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1f (0.5 mmol, 177 mg), 2a (1.5 mmol, 159 mg), 碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol，11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol，51 mg）和N，N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80 ^oC，搅拌30小时后，得白色固体产物7-甲基-2,4-二苯基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3f（90 mg, 54%）（石油醚/乙酸乙酯 = 10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 2.46 (s, 3H), 7.01 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.37 (s, 1H), 7.53 (d, J = 7.6 Hz, 3H), 7.65-7.70 (m, 4H), 8.01 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 8.54 (d, J = 6.4 Hz, 2H), 12.42 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 22.0, 109.5, 112.4, 116.9, 122.1, 122.7, 128.2, 129.0, 129.2, 129.3, 130.5, 130.6, 138.0, 138.6, 139.1, 140.1, 157.8, 158.9, 159.5. HRMS calcd for C₂₃H₁₈N₃: 336.1500 [M + H], found: 336.1471。

实施例18

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2b(1.5 mmol, 210 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(4-氯苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3g（118 mg, 61%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.21 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.52 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.58-7.61 (m, 3H), 7.74 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.81 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.04 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.53 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 12.59 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 109.6, 112.5, 119.1, 121.5, 122.5, 128.2, 129.1, 129.4, 130.0, 131.2, 135.4, 135.6, 137.3, 137.7, 139.7, 157.7, 158.3, 158.8. MS: m/z 390 [MH]⁺。

实施例19

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2c (1.5 mmol, 277 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(4-溴苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3h（150 mg, 63%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.22 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.52 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.59 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.74 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.81 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.88 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.97 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.46 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 12.60 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 109.6, 112.6, 119.1, 121.5, 122.5, 124.1, 124.6, 128.3, 130.3, 131.5, 132.1, 132.3, 137.7, 138.0, 139.8, 157.7, 158.4, 158.9. MS: m/z 478 [MH]⁺。

实施例20

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2d (1.5 mmol, 261 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(4-三氟甲基苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3i（107 mg, 47%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.22 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.54 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.61 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.77 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.05 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.23 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 8.71 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 12.72 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 110.3, 112.6, 118.8, 121.6, 122.6, 125.9, 126.0, 126.20, 126.23, 127.8, 128.0, 128.6, 128.8, 128.9, 130.2, 134.1, 140.0, 142.1, 142.7, 148.6, 157.6, 157.9, 158.4, 162.3. HRMS calcd for C₂₄H₁₄F₆N₃: 458.1092 [M + H], found: 458.1077。

实施例21

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2e (1.5 mmol, 180 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(4-甲基苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3j（89 mg, 51%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 2.38 (s, 3H), 2.47 (s, 3H), 7.17 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.34 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.47-7.50 (m, 3H), 7.56 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.83 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.91 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 8.43 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 12.44 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 21.5, 21.6, 109.1, 112.3, 119.5, 121.1, 122.3, 127.8, 128.3, 129.3, 129.6, 129.7, 136.0, 136.3, 139.5, 140.2, 140.4, 157.8, 159.7, 160.0. MS: m/z 350 [MH]⁺。

实施例22

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2f(1.5 mmol, 204 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(4-甲氧基苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3k（99 mg, 52%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 3.83 (s, 3H), 3.89 (s, 3H), 7.08 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.17 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.22 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.44-7.48 (m, 1H), 7.54 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.99 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 8.48 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 12.40 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 55.7, 55.8, 108.4, 112.2, 114.3, 114.5, 119.6, 121.0, 122.2, 127.5, 129.9, 130.9, 131.1, 131.4, 139.3, 157.8, 159.3, 159.7, 161.2, 161.6. MS: m/z 382 [MH]⁺。

实施例23

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2g (1.5 mmol, 186 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(3-氟苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3l（103 mg, 58%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.19-7.23 (m, 1H), 7.32-7.37 (m, 1H), 7.47-7.56 (m, 2H), 7.58-7.61 (m, 2H), 7.70-7.82 (m, 3H), 7.86 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 8.21-8.24 (m, 1H), 8.38 (d, J = 7.6 Hz, 1H). 12.65 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 109.8, 112.6, 114.5, 114.7, 116.0, 116.2, 117.3, 117.46, 117.54, 117.7, 118.9, 121.5, 122.4, 124.3, 125.5, 128.4, 131.1, 131.2, 131.3, 131.4, 139.8, 140.9, 141.0, 141.1, 141.2, 157.6, 158.0, 158.5, 161.6, 161.8, 164.0, 164.2. HRMS calcd for C₂₂H₁₄F₂N₃: 358.1156 [M + H], found: 358.1142。

实施例24

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a(0.5 mmol, 170 mg)，2h(1.5 mmol, 180 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(3-甲基苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3m（92 mg, 53%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 2.42 (s, 3H), 2.47 (s, 3H), 7.16-7.20 (m, 1H), 7.32 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.40-7.51 (m, 3H), 7.56 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.77-7.79 (m, 3H), 8.33-8.35 (m, 2H), 12.50 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 21.53, 21.66, 109.4, 112.4, 119.4, 121.2, 122.3, 125.6, 126.4, 127.9, 128.87, 128.93, 129.1, 129.8, 131.0, 131.4, 138.1, 138.5, 138.6, 139.1, 139.6, 157.7, 159.9, 160.0. HRMS calcd for C₂₄H₂₀N₃: 350.1657 [M + H], found: 350.1669。

实施例25

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2i (1.5 mmol, 180 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二(2-甲基苯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3n（84 mg, 48%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 2.31 (s, 3H), 2.62 (s, 3H), 6.14 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.06 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.21 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.25-7.26 (m, 1H), 7.37-7.51 (m, 6H), 7.55 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.92 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 12.86 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 19.6, 20.6, 111.1, 111.8, 119.3, 121.1, 122.1, 126.1, 126.3, 127.4, 128.9, 129.0, 129.2, 130.5, 130.7, 131.2, 135.9, 137.0, 137.9, 138.8, 139.6, 156.8, 160.7, 162.9. MS: m/z 350 [MH]⁺。

实施例26

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2j (1.5 mmol, 234 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二萘基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3o（97 mg, 46%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 6.81 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.97 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.44 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.52-7.55 (m, 2H), 7.58 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 7.65 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.75-7.78 (m, 2H), 7.88 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.99-8.02 (m, 1H), 8.05 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.11 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.17-8.21 (m, 2H), 8.88-8.90 (m, 1H), 12.68 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 111.5, 112.1, 119.1, 121.0, 122.6, 123.6, 125.4, 125.57, 125.62, 125.9, 126.1, 126.2, 126.8, 127.0, 127.3, 128.4, 128.50, 128.52, 129.2, 129.9, 130.7, 131.5, 133.8, 134.2, 135.9, 137.2, 138.7, 157.0, 159.8, 162.4. HRMS calcd for C₃₀H₂₀N₃: 422.1657 [M + H], found: 422.1642。

实施例 27

按实施例1所述的方法，在25 mL的反应管中加入1a (0.5 mmol, 170 mg)，2k (1.5 mmol, 168 mg)，碘化亚铜（0.05 mmol, 9.5 mg），三乙烯二胺（0.1 mmol, 11.2 mg），三甲基乙酸（0.5 mmol, 51 mg）和N,N-二甲基甲酰胺（3 mL），然后加入浓氨水（7 mmol, 0.5 mL）。在空气下加热到80℃，搅拌30小时后，得白色固体产物2,4-二噻吩基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚3p（67 mg, 40%）（石油醚/乙酸乙酯=10/1）。该化合物的表征数据如下：¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.21-7.24 (m, 1H), 7.28 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.38-7.40 (m, 1H), 7.50-7.57 (m, 2H), 7.74 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 7.99-8.00 (m, 1H), 8.13 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.28 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 12.59 (s, 1H). ¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ: 107.6, 112.4, 119.3, 121.5, 122.4, 128.0, 128.7, 128.8, 128.9, 129.8, 130.6, 131.2, 139.5, 142.3, 144.1, 152.9, 156.5, 157.8. HRMS calcd for C₁₈H₁₂N₃S₂: 334.0472 [M + H], found: 334.0460。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。