一种7-氮杂吲哚取代芳基乙酸酯化合物的合成方法

摘要

本发明公开了一种7‑氮杂吲哚取代芳基乙酸酯化合物的合成方法，涉及医药、有机化工及精细化工领域。该方法以取代的N‑芳基‑7‑氮杂吲哚化合物、α‑重氮麦氏酸及醇溶剂为原料，在以[Cp*IrCl2]2为催化剂、AgNTf2为催化剂助剂的反应体系作用下，经过简单的合成反应条件即可高得率的合成含7‑氮杂吲哚基的芳基乙酸酯类化合物，具有较广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及医药、有机化工及精细化工领域，特别涉及到一种含有7-氮杂吲哚取代芳基乙酸酯化合物的合成方法。

背景技术

杂环结构，特别是含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物碱以及其他有生理活性的分子中，因此对于含氮杂环的合成及衍生化反应研究都有着重要的意义。7-氮杂吲哚(吡咯并吡啶)结构是一类重要的含氮杂环结构。含有氮杂吲哚的分子广泛应用于抗肿瘤，抗癌，抗炎症，抗微生物和抗恶性疟原虫等方面。此外，在材料科学领域，尤其是OLED、离子传感器等方面也有诸多应用。因此，对于含有7-氮杂吲哚结构化合物的合成及衍生化反应的研究具有重要的价值。

羧酸(羧酸酯)是有机分子的常见基团，具有亲水性，在有机分子中引入羧基可以大大改变其生理、药理活性。对于芳基酸的合成，有传统的芳烃氧化法，主要用于合成芳基甲酸结构，但是需要强氧化剂，条件苛刻，官能团兼容性差。芳氰水解也可以得到芳基甲酸，但是氰化反应需要用到毒性大的试剂，可操作性低。此外，芳基格氏试剂与二氧化碳的反应、Kolbe-Schmitt反应等也可以在分子中引入羧基。这些反应都是合成芳基甲酸的经典方法，而对于在分子中直接引入乙酸(乙酸酯)基的研究还较少。

重氮化合物，由于具有较高的反应活性，是一类非常重要的反应中间体。其中，重氮乙酸乙酯参与反应，在过渡金属催化作用下可以实现芳烃的乙酸乙酯化[A.Conde,G.Sabenya,M.Rodríguez,V.Postils,J.M.Luis,M.M.Díaz-Requejo,M.Costas,P.J.Pérez,Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,6530-6534]。但是反应过程中需要加入过渡金属催化剂(铁、锰等)、复杂的四齿氮配体以及8当量的四氧基(双-3,5-三氟甲基苯基)硼酸酯。反应体系复杂，操作性不强，且常混有环加成的副产物。

因此，非常有必要发展一类新型的、官能团适用范围广的芳基乙酸酯的合成方法。如果该乙酸酯化反应发生在具有生理活性的骨架分子上，将有更大的价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种在过渡金属催化作用下，以N-芳基-7-氮杂吲哚、α-重氮麦氏酸以及醇为原料合成含有7-氮杂吲哚取代基的芳基乙酸酯化合物的方法。在金属铱的催化作用下，实现N-芳基-7-氮杂吲哚的芳环上的C-H活化作用，接着α-重氮麦氏酸脱N

本发明的技术方案为：

一种7-氮杂吲哚取代芳基乙酸酯化合物的合成方法，反应按照以下步骤进行：以N-芳基-7-氮杂吲哚化合物和α-重氮麦氏酸(5-重氮-2,2-二甲基-1,3-二恶烷-4,6-二酮)为原料，醇溶剂为溶剂和烷氧基来源，在催化体系的作用下、通过相应的反应条件即合成含7-氮杂吲哚取代基的芳基乙酸酯化合物。

进一步地，催化体系为：以[Cp*IrCl

进一步地，反应温度范围为室温至100℃，反应时间范围为20分钟到2小时。

进一步地，该合成方法的具体合成路线为：

其中，R

R

R

进一步地，反应物N-芳基-7-氮杂吲哚的浓度为0.1-0.2mmol/mL醇溶剂。

进一步地，原料N-芳基-7-氮杂吲哚化合物和α-重氮麦氏酸的物质的量比为1:1～2.0。

进一步地，所述的催化剂[Cp*IrCl

该合成方法以α-重氮麦氏酸为乙酰基来源，与重氮乙酸乙酯相比，α-重氮麦氏酸是固体，更稳定，毒性低，储存、转移都方便，可操作性强；反应以简单醇为溶剂，毒性低，也方便回收再利用。该反应是合成含7-氮杂吲哚取代基芳基乙酸酯(以及相应羧酸)的非常有效的方法。

本发明的有益效果为：

(1)本发明公开的合成方法以α-重氮麦氏酸为乙酰基来源，简单醇分子为烷氧基来源，实现N-芳基-7-氮杂吲哚化合物的N-芳基上的C-H键活化，乙酸酯化反应，可得到一系列具有多种不同官能团的含7-氮杂吲哚的芳基乙酸酯化合物，合成原料易得，反应时间短，后处理方便，产物得率高，具有较广阔的应用前景。

(2)利用本发明公开方法合成的化合物由于分子中既有含氮杂环7-氮杂吲哚，又有芳基乙酸酯基，而酯基很容易碱性水解得到羧基或其他相关官能团，所以该合成方法也为含7-氮杂吲哚取代基的芳基乙酸结构的合成提供了一条可靠的途径。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。

本发明公开的合成方法的具体路线及主要产物结构式如下所示：

实施例1

将N-苯基-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例2

将N-(对甲基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例3

将N-(对叔丁基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例4

将N-(对苯苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.2mmol)、[Cp*IrCl

实施例5

将N-(对甲氧基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.25mmol)、[Cp*IrCl

实施例6

将N-(对三氟甲氧基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.4mmol)、[Cp*IrCl

实施例7

将N-(对氟苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.3mmol)、[Cp*IrCl

实施例8

将N-(间氯苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例9

将N-(对溴苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例10

将N-(对三氟甲基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例11

将N-(间乙氧羰基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.4mmol)、[Cp*IrCl

实施例12

将N-(对乙酰基苯基)-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例13

将N-苯基-3-甲酰基-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例14

将N-苯基-4-氯-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例15

将N-苯基-5-溴-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.22mmol)、[Cp*IrCl

实施例16

将N-苯基-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

实施例17

将N-苯基-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.25mmol)、[Cp*IrCl

实施例18

将N-苯基-7-氮杂吲哚(0.2mmol)、α-重氮麦氏酸(0.24mmol)、[Cp*IrCl

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例，本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。