一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法

本发明提供一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，属于有机合成。

背景技术：

1、基于醌类有机分子在全合成、药物化学、材料科学、农业化学和作为染料中发挥重要作用，由于其独特的视觉和醌的电子转移特性。其中值得注意的是醌类衍生物的烷基取代，如巴伐醌，已被批准用于治疗一种来自泰勒虫和疟疾的疾病。拉帕乔尔也通常显示出重要的生物活性。因此，开发合成方法将功能性烷基化纳入醌是非常重要的意义。此外，多环n-杂环化合物广泛存在于各种天然产物、药物和功能材料中，因而成为特殊的结构基序。醌类融合多环氮杂环蓟菌素a的代表性例子以剂量依赖的方式抑制人类寄生虫耐氯喹菌株恶性疟原虫的体外生长。在2017年，米妥妥林(fda批准的药物)被批准用于治疗被诊断为急性骨髓性白血病的血癌患。因此，发展简明、直接的方法来合成这样的烷基化吲哚萘醌和并环吲哚萘醌化合物是非常可取的。

2、目前，醌的c-h烷基化是构建烷基化醌的一种众所周知的有效方法(ind.eng.chem.res.,2019,58,13076-13084)。其他策略是通过弗里德尔·克拉夫特提出的反应，光烷基化有机锡，自由基反应，有机铵，铜酸盐，烷基硼烷，烷基锂和格氏反应。然而，大多数现有方法都受到危险和昂贵的金属催化、预功能化和相当有限的底物范围的要求。因此，开发一种可应用于醌衍生物的新型高效烷基化方法非常可取。此外，在2020年和2021年，开发了钴/铜催化的[4+1]吲哚萘醌和各种(杂)芳香胺的环胺反应，用于合成多环n-杂环(journal of fluorine chemistry.,2021,250,109864；org.lett.,2020,22,528–532；j.chem.soc.,perkin trans.1986,2,1827–1831；j.am.chem.soc.,2011,133,3292-3295；synlett.,2021,32,1772-1776.)。综上所述目前吲哚萘醌与丙二酸二乙酯的直接烷基化和[4+1]环加成尚未报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于：提供一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物，具体是利用吲哚萘醌衍生物和丙二酸二乙酯为原料，在催化剂的作用下合成烷基化吲哚萘醌化合物或并环吲哚萘醌的化合物。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：

3、一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，具体是以吲哚萘醌衍生物和丙二酸二乙酯为原料，在催化剂的作用下于有机溶剂中进行合成反应，得到含有吲哚萘醌骨架的有机化合物；

4、所述含有吲哚萘醌骨架的有机化合物包括烷基化吲哚萘醌化合物或并环吲哚萘醌的化合物；

5、所述烷基化吲哚萘醌化合物的结构式如下：

6、

7、所述并环吲哚萘醌的化合物为下列结构式中的一种：

8、

9、所述结构式(iii)和结构式(iv)中，r1均选自c1-c3的烷基；r2均选自氢或甲基；r3均选自烷基、烷氧基、卤素基或氢；r4为苯基。

10、优选的，所述吲哚萘醌衍生物的结构式如下：

11、

12、所述结构式(i)中，r1均选自c1-c3的烷基；r2均选自氢或甲基；r3均选自烷基、烷氧基、卤素基或氢；r4为苯基。

13、优选的，当合成烷基化吲哚萘醌化合物时，所采用的催化剂为氯化锌和叔丁醇钾；

14、所述吲哚萘醌衍生物与丙二酸二乙酯的摩尔比为1:(1-3)；

15、所述氯化锌占吲哚萘醌衍生物摩尔量的(20-50)％；

16、所述叔丁醇钾与吲哚萘醌衍生物的摩尔比(1-4):1。

17、优选的，当并环吲哚萘醌的化合物时，所采用的催化剂为碳酸钾和碘化亚铜；

18、所述吲哚萘醌衍生物与丙二酸二乙酯的摩尔比为1:(1-4)；

19、所述碳酸钾与吲哚萘醌衍生物的摩尔比(1-2):1；

20、所述碘化亚铜占吲哚萘醌衍生物摩尔量的(10-40)％。

21、优选的，所述有机溶剂为乙腈。

22、优选的，所述合成反应时间为0.5h-2h，反应温度为80℃-120℃，反应条件为密闭条件。

23、与现有技术相比，本发明本发明的合成方法具有操作简单且成本低，同时还具有选择性高且产率高等优点，在制药、功能材料等领域具有应用前景。

技术特征：

1.一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，以吲哚萘醌衍生物和丙二酸二乙酯为原料，在催化剂的作用下于有机溶剂中进行合成反应，得到含有吲哚萘醌骨架的有机化合物；

2.如权利要求1所述合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，所述吲哚萘醌衍生物的结构式如下：

3.如权利要求1所述合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，当合成烷基化吲哚萘醌化合物时，所采用的催化剂为氯化锌和叔丁醇钾；

4.如权利要求1所述合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，当并环吲哚萘醌的化合物时，所采用的催化剂为碳酸钾和碘化亚铜；

5.如权利要求1所述合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙腈。

6.如权利要求1所述合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，其特征在于，所述合成反应时间为0.5h-2h，反应温度为80℃-120℃，反应条件为密闭条件。

技术总结本发明提供了一种合成含有吲哚萘醌骨架的有机化合物的方法，涉及有机合成技术领域。本发明以吲哚萘醌衍生物和丙二酸二乙酯为原料，在催化剂的作用下于有机溶剂中进行合成反应，得到含有吲哚萘醌骨架的有机化合物。本发明通过调整催化剂以及反应物料，从而合成了一系列烷基化吲哚萘醌化合物和并环吲哚萘醌的化合物。本发明的合成工艺简单且难度低，能够便于工业化生成。技术研发人员：董宇,吴春梅,陈林,邓国伟,何冰受保护的技术使用者：成都师范学院技术研发日：技术公布日：2024/10/17