一种2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物及其制备方法和应用

本发明属有机化学，具体涉及一种2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、吲哚啉作为一种典型的含氮杂环芳香化合物，广泛存在于自然界当中。由于许多天然吲哚啉衍生物具备药理活性,因此吲哚啉骨架化合物的合成一直是许多研究者的研究热点。具有吲哚啉分子骨架的药物或者天然产物如下所示。

2、

3、在众多的吲哚啉天然产物中，ajmaline是从蛇根萝芙木根部分离出的一种具有抗心律失常作用的吲哚啉类生物碱，同时也具有抗交感神经的作用。physostigmine是一种可逆的乙酰胆碱酯酶(ache)抑制剂，用于治疗青光眼，能够缩小瞳孔，降低眼内压。strychnine是从马钱科植物番木鳖树的种子中提取出的生物碱,番木鳖碱有剧毒，其盐酸盐在剂量不同时可用作健胃药、中枢神经系统的兴奋剂和苏醒剂，也用于杀鼠和捕获皮毛动物，在有机合成中则常作为拆分试剂。

4、目前，合成2,3,3-三取代吲哚化合物主要有以下方法：现有技术文献中(miura t,ito y,murakami m.chem.lett.,2009,38(4):328-329.)利用n-对甲苯磺酰基乙酰胺衍生物在催化量的乙酸钯(ii)存在下用乙酸铜(ii)处理，随后在镁作用下得到3,3-二取代-1h-吲哚化合物。其缺点是使用昂贵的金属催化剂，后处理麻烦。(nguyen q,sun k,driver tg.j.am.chem.soc.,2012,134(17):7262-7265.)开发了一种高效的非对映选择性铑(ii)催化脂肪族c-h键得到3,3-二甲基-1h-吲哚化合物的方法。其缺点是叠氮化物具有一定的危险性，应用安全性较低。(lu g-h,huang t-c,hsueh h-c,et al.chem.commun.,2021,57(39):4839-4842.)通过氢气还原邻硝基苯乙酸乙酯化合物得到相对应的3,3-二甲基-1h吲哚-2-酮化合物。其缺点是需要氢气参与还原反应，应用安全性较低。(rueping m,brinkmann c,antonchick a p,et al.org.lett.,2010,12(20):4604-4607.)以汉斯酯二氢吡啶为氢源，在(r)-2,2'-二羟基-1,1'-双萘基(binol)衍生磷酸催化还原下得到高选择性的3,3-二取代-1h-吲哚化合物。其缺点是需要昂贵的手型磷酸配体的参与。

5、由于吲哚具有潜在的应用价值，并且上述方法存在一定的缺点，因此，提供一种一种吲哚化合物新合成方法是未来重点的研究方向。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种无金属催化式ii结构的化合物与醚合成含2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉化合物，本发明合成的吲哚啉系列化合物是许多天然产物和生物活性分子的共同骨架，具有显著的生物活性和应用功能。

2、本发明的技术解决方案如下：

3、本发明第一方面提供一种2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物，其结构通式如式i所示：

4、

5、其中，r1选自氢、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、卤素原子和硝基中的至少一种；

6、r2选自氢、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基和卤素原子中的至少一种，x选自ch3、ch2o、(ch2)n中的至少一种，n＝1～5。

7、优选地，r1选自氢、甲基、甲氧基、氟、氯和溴中的至少一种；

8、r2选自氢、甲基、甲氧基、氟、氯和溴中的至少一种。

9、优选地，所述2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物为以下结构式所示化合物中的一种：

10、

11、本发明第二方面提供一种上述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，包括以下步骤：

12、在保护气体氛围下，以式ii结构的化合物和醚为反应底物，加入催化剂、自由基引发剂和碱进行反应，得到2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物；

13、

14、其中，r1选自氢、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、卤素原子和硝基中的至少一种；r2选自氢、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基和卤素原子中的至少一种。

15、优选地，式ii结构的化合物选自2-异氰基次甲基二苯、2-异氰基-4-氟苯基次甲基二苯、2-异氰基-4-氯苯基次甲基二苯、2-异氰基-4-溴苯基次甲基二苯、2-异氰基-5-氯苯基次甲基二苯、2-异氰基-5-溴苯基次甲基二苯、1-异氰基-2-(对甲基苯基)甲基苯、1-异氰基-2-(3-甲氧基)苯基甲基苯、1-异氰基-2-(3-氟)苯基甲基苯和1-异氰基-2-((4-甲氧基苯基)苯基)甲基苯中的至少一种。

16、优选地，所述式ii结构的化合物、催化剂、自由基引发剂和碱的摩尔比为0.9～1.1：0.18～0.22：1.8～2.2：1.8～2.2。

17、优选地，所述反应的条件为110～130℃下反应12-18小时。

18、优选地，所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵中的至少一种；

19、所述自由基引发剂为叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种；

20、所述碱为乙二胺、乙胺、碳酸钾、叔丁醇钾中的至少一种；

21、所述醚为1,4-二氧六环、四氢呋喃、四氢吡喃和乙醚中的至少一种。

22、本发明的第三方面提供一种上述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物或者采用上述的方法得到的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物在制备预防或治疗癌症的药物中的应用。

23、优选地，所述癌症为胃癌、肝癌、宫颈癌或白血病。

24、本发明至少具有以下有益效果之一：

25、(1)本发明合成的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物是许多天然产物和生物活性分子的共同骨架，具有显著的生物活性和应用功能；能够应用在制备预防或治疗癌症的药物中，如胃癌、肝癌、宫颈癌或白血病中，经研究发现本发明合成的化合物2-3d、化合物2-3h和化合物2-3l对胃癌细胞sgc7901、肝癌细胞hepg2、宫颈癌细胞hela和急性白血病早幼粒细胞hl60等细胞都表现出明显的生物活性，具有良好的抑制作用，因此，在制备用于抗胃癌、肝癌、宫颈癌、白血病的药物方面具有良好的应用前景。

26、(2)本发明的制备方法是以式ii结构的化合物和醚为反应底物，加入催化剂、自由基引发剂和碱进行反应，操作简便，底物适用性广；并且使用四丁基碘化铵为催化剂，避免了金属催化剂的使用，大大降低了反应成本，具有广阔的市场前景。

技术特征：

1.一种2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物，其特征在于，其结构通式如式i所示：

2.根据权利要求1所述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物，其特征在于，所述2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物为以下结构式所示化合物中的一种：

4.一种如权利要求1-3任一项所述的2-烷基-3,3--二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的2-烷基-3,3--二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，其特征在于，式ii结构的化合物选自2-异氰基次甲基二苯、2-异氰基-4-氟苯基次甲基二苯、2-异氰基-4-氯苯基次甲基二苯、2-异氰基-4-溴苯基次甲基二苯、2-异氰基-5-氯苯基次甲基二苯、2-异氰基-5-溴苯基次甲基二苯、1-异氰基-2-(对甲基苯基)甲基苯、1-异氰基-2-(3-甲氧基)苯基甲基苯、1-异氰基-2-(3-氟)苯基甲基苯和1-异氰基-2-((4-甲氧基苯基)苯基)甲基苯中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的2-烷基-3,3--二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，其特征在于，所述式ii结构的化合物、催化剂、自由基引发剂和碱的摩尔比为0.9～1.1：0.18～0.22：1.8～2.2：1.8～2.2。

7.根据权利要求4所述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，其特征在于，所述反应的条件为110～130℃下反应12-18小时。

8.根据权利要求4所述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物的制备方法，其特征在于，

9.一种如权利要求1～3任一所述的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物或者采用权利要求4～8任一所述的方法得到的2-烷基-3,3-二芳基吲哚啉系列化合物在制备预防或治疗癌症的药物中的应用。

10.根据权利要求9所述在制备预防或治疗癌症的药物中的应用，其特征在于，所述癌症为胃癌、肝癌、宫颈癌或白血病。

技术总结本发明属于化药合成技术领域，具体涉及一种2‑烷基‑3,3‑二芳基吲哚啉系列化合物及其制备方法和应用。该2‑烷基‑3,3‑二芳基吲哚啉系列化合物结构通式如下所示制备方法包括：在惰性气体氛围下，以式II结构的化合物和醚为反应底物，加入催化剂、自由基引发剂和碱进行反应得到。本发明提供的制备方法操作简便、经济性良好、环境友好、底物适用范围广，此发明在有机化学技术领域属重要创新，提供了一种高效合成2‑烷基‑3,3‑二芳基吲哚啉系列化合物的新方法。技术研发人员：丁秋平,黄忠智受保护的技术使用者：江西师范大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2