(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物的合成方法

摘要

本发明公开了一种(2,2‑二氰基‑5‑氧)‑己基‑3‑氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物的合成方法，合成方法包括：在DABCO基离子液体催化下，将第一反应物、丙二腈、亚磷酸酯、烯酮化合物在溶剂中较为温和的加热反应，制备得到所述含有膦酸酯基团的氧化吲哚类衍生物。本发明的合成方法步骤简单，为一四组分“一锅”反应，能够选择性好的合成链状带有膦酸酯基团的氧化吲哚类化合物，反应时间短，反应收率比较高，所使用的离子液体催化剂廉价易得，是一新颖高效的四组分反应。

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体来说涉及一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物的合成方法。

背景技术

氧化吲哚衍生物是含氮杂环类化合物非常重要的一类，它们是许多天然产物和具有生物活性化合物的重要骨架,这类衍生物丰富的多样性结构，以及它们广谱的生物活性，使得这类化合物极其需要高效的合成方法。而且在合成体系中，所构建的“碳四中心”仍然是现在有机合成化学中的一个难点，这种同时含有膦酸酯基团的氧化吲哚类衍生物目前还未有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物的合成方法，该合成方法操作简便，反应时间短，生产成本低，污染少，后处理简单，而且反应产率就四组分“一锅法”合成来讲产率也是比较高的，本发明合成方法中所使用的离子液体催化剂是一种廉价易得且对环境友好的催化剂。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物的合成方法，包括：

将第一反应物、丙二腈、第二反应物、烯酮类化合物、离子液体催化剂和溶剂混合，在加热条件下搅拌反应，萃取，干燥，蒸除溶剂，层柱析分离，得到(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物，其中，按物质的量份数计，所述第一反应物、丙二腈、第二反应物、烯酮类化合物和离子液体催化剂的比为1:(1-1.5)：(1-1.5):(1-1.5):(0.1-0.15)，所述第一反应物为靛红或靛红衍生物，所述第二反应物为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯或亚磷酸二苯酯，所述离子液体催化剂为1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐、1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷溴酸盐、1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷硫酸氢盐、1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷盐酸盐或1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷四氟硼酸盐。

在上述技术方案中，所述烯酮类化合物为1-戊烯-3-酮或1-庚烯-3-酮。

在上述技术方案中，所述溶剂为甲苯、乙醇、正己烷和四氢呋喃的一种或几种的混合物。

在上述技术方案中，所述第一反应物为：

其中R

在上述技术方案中，所述第二反应物为：

在上述技术方案中，所述第一反应物的物质的量份数和所述溶剂的体积份数的比为1：(0.5～1)，所述物质的量份数的单位为mmol，所述体积份数的单位为ml。

在上述技术方案中，采用薄层色谱法确定所述搅拌反应的时间。

在上述技术方案中，所述搅拌反应的时间至少为75min。

在上述技术方案中，先将第一反应物、丙二腈、第二反应物、离子液体催化剂和溶剂于40～80℃搅拌反应30～60min，再加入烯酮类化合物继续搅拌反应直至反应结束。

在上述技术方案中，所述搅拌反应的温度为40～80℃。

在上述技术方案中，层柱析分离所采用的洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合物，按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为(1-3):1。

在上述技术方案中，所述萃取采用水和乙酸乙酯。

在上述技术方案中，干燥采用无水硫酸钠。

本发明的合成方法步骤简单，为一四组分“一锅”反应，能够选择性好的合成链状带有膦酸酯基团的氧化吲哚类化合物，反应时间短，反应收率比较高，所使用的离子液体催化剂廉价易得。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的具体实施方式中，合成所涉及的试剂以及药品为商业途径购买，均购买自天津试剂六厂，药品纯度均为分析纯，试剂和药品都是直接使用，没有经过任何前处理。本发明的合成方法全程持续搅拌，搅拌所使用的电磁加热搅拌器的型号为NUOVAII(美国特马兰公司)；旋转蒸发仪的型号为RE-2000A(巩义市予华仪器责任有限公司)。核磁共振仪器型号：Bruker AV-400spectrometer，400MHz，DMSO-d6。在本发明的具体实施方式中，过滤通过玻璃沙芯漏斗(型号：G1 20～30um)。

本发明中，在加热40～80℃条件下反应，通过薄层色谱法(TLC)检测反应进行的程度。在薄层色谱法中，使用尺寸为15mm×50mm的G254型硅胶板；展开剂极性为乙酸乙酯和石油醚的混合物，乙酸乙酯和石油醚的体积比为2:1。在检测过程中所使用ZF-I型三用紫外分析仪(上海驰唐)，所使用药品购买自天津试剂六厂，药品纯度都为分析纯，全部都是直接使用，没有经过任何前处理。通过TLC监测，发现产物不再增多时，标志本发明的合成方法反应结束，可以继续进行下一步的分离操作。

实施例1

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.147g)靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.138g)亚磷酸二乙酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(1.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例2

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-3-氧化吲哚亚膦酸二甲酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.147g)靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(36h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例3

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-3-氧化吲哚亚膦酸二苯酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.147g)靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(12h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例4

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(5-氟)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.165g)5-氟靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，50℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以50℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(1h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例5

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(5-氯)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.182g)5-氯靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmolL离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(1h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例6

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(5-溴)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.226g)5-溴靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(1h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例7

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(5-甲氧基)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.177g)5-甲氧基靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(1h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例8

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(5-甲基)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.161g)5-甲基靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(6h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例9

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(6-溴)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.226g)6-溴靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(20.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例10

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(7-甲基)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.161g)7-甲基靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.110g)亚磷酸二甲酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(2.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例11

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(1-烯丙基)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.187g)1-烯丙基靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.138g)亚磷酸二乙酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，50℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以50℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(2.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例12

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-己酮)-(1-苯甲基)-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.239g)1-苯甲基靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.138g)亚磷酸二乙酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，40℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.084g)1-戊烯-3-酮继续以40℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(2.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

实施例13

一种(2,2-二氰基-5-氧)-己基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯及其衍生物((2,2-二氰基-5-氧)-辛基-3-氧化吲哚亚膦酸二乙酯)的合成方法，包括：

依次将1.0mmol(0.147g)靛红、1.0mmol(0.066g)丙二腈、1.0mmol(0.138g)亚磷酸二乙酯和0.2mmol离子液体催化剂1,4-二氮双环[2.2.2]辛烷醋酸盐加入10ml干燥的圆底烧瓶内，再加入1ml四氢呋喃作溶剂，50℃加热搅拌反应30min，然后加入1.0mmol(0.112g)1-庚烯-3-酮继续以50℃反应，TLC监测反应，待反应完全后(5.5h)，加入10ml水，冷却后，加入10ml乙酸乙酯萃取3次，有机相经无水硫酸钠干燥后，过滤蒸除，粗产品经柱层析分离提纯，采用石油醚和乙酸乙酯作为洗脱剂(按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为3:1)，蒸除洗脱剂干燥即得到纯的化合物(分子式C

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。