2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法转让专利

申请号 : CN201510717943.0

文献号 : CN105237460B

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发明人 : 石先莹王彭敏刘课艳樊娟魏俊发

申请人 : 陕西师范大学

摘要 :

本发明公开了一种2?酰基取代异吲哚啉?1?酮类化合物的一步合成方法,该方法以2,3?二氯?5,6?二氰基对苯醌和过硫酸铵为氧化剂,通过芳香酸与二甲亚砜、酰胺类化合物基于羧基邻位C―H官能化的串联环化反应,一步法合成2?酰基取代异吲哚啉?1?酮类化合物。本发明具有原料简单易得、高效、绿色等优点。

权利要求 :

1.一种2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:以1,2-二氯乙烷为溶剂、2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌和过硫酸铵为氧化剂,在惰性气体保护、密闭条件下,将式Ⅰ所示的3,4,5-三烷氧基苯甲酸与式Ⅱ所示的酰胺类化合物、二甲亚砜按摩尔比为1:1.5~3:3~5反应,反应温度为100~150℃,得到式Ⅲ所示的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物;

式中R1代表C1~C3烷基,R2代表C1~C3烷基、苯基、C1~C4烷基取代苯基、卤代苯基、三氟甲基取代苯基、三氟甲氧基取代苯基中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:所述的R1代表甲基。

3.根据权利要求1所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征

2

在于:所述的R 代表甲基、乙基、苯基、4-甲基苯基、4-正丁基苯基、4-卤代苯基、2-卤代苯基、3-卤代苯基、2,3-二卤代苯基、2,6-二卤代苯基、2,5-二卤代苯基、2-三氟甲氧基苯基中的任意一种。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:所述2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的1~3倍,过硫酸铵的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的1~2倍。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:所述2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的2.5倍,过硫酸铵的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的1.5倍。

6.根据权利要求1所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:所述3,4,5-三烷氧基苯甲酸与酰胺类化合物、二甲亚砜的摩尔比为1:2:4。

7.根据权利要求1所述的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,其特征在于:所述的反应温度为130℃。

说明书 :

2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的一步合成方法,具体地说,涉及一种以2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌和过硫酸铵为氧化剂,通过3,4,5-三烷氧基苯甲酸与二甲亚砜、酰胺类化合物基于羧基邻位C―H官能化的串联环化反应,一步法合成2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物。

背景技术

[0002] 环状化合物是有机化合物中种类最多、数目最庞大的物种之一。许多天然产物和具有重要生物活性的药物及合成中间体都包含环状化合物骨架。例如,异吲哚啉-1-酮骨架存在于很多天然产物中(J.Nat.Prod.1982,45,105–122;J.Nat.Prod.1986,49,369;J.Nat.Prod.1981,44,169–178;Phytochemistry 1994,36,519–523;J.Am.Chem.Soc.1995,
117,552–553)。有关异吲哚啉-1-酮类化合物的研究结果表明,具有异吲哚啉-1-酮亚结构的很多化合物显示出重要的药理活性(Nature 2000,407,395–401;J.Med.Chem.2003,46,
1478–1483.)。此外,一些异吲哚啉-1-酮类化合物还被用于生物化学荧光标记剂以及导电聚合物的前驱体(J.Am.Chem.Soc.1991,113,2833–2838;J.Chromatogr.1990,502,178–
183)。
[0003] 作为异吲哚啉-1-酮的衍生物,2-酰基取代异吲哚啉-1-酮在生物化学和有机化学研究中有着重要的作用。2-酰基取代异吲哚啉-1-酮不但是合成一些天然产物不可或缺的构建单元(J.Am.Chem.Soc.1999,121,6501–6502;Tetrahedron Lett.2004,45,2347–2349),而且研究结果显示一些包含2-酰基取代异吲哚啉-1-酮的化合物具有特殊的荧光性质(Org.Lett.2006,8,4263–4266)。2-酰基取代异吲哚啉-1-酮的另外一个重要用途是动态动力学拆分(Tetrahedron Lett.2001,42,3621–3624;Tetrahedron:Asymmetry 2003,14,
1581–1585)。目前,2-酰基取代异吲哚啉-1-酮的合成主要通过异吲哚啉-1-酮的N-酰基化来实现,这些方法存在反应原料吲哚啉-1-酮需事先合成、反应条件苛刻、使用贵金属等缺点(Bioorg.Med.Chem.Lett.2006,16,1151–1155;Can.J.Chem.2005,83,990–1005;
Synthesis 2006,8,1333–1338)。因此,发展简单、高效的反应途径合成2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物,具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于克服上述2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物合成方法的缺点,提供一种原料易得、操作简单、无需过渡金属催化剂、一步合成2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物的方法。
[0005] 解决上述技术问题所采用的技术方案是:以1,2-二氯乙烷为溶剂,以2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌(DDQ)和过硫酸铵为氧化剂,在惰性气体保护、密闭条件下,将式Ⅰ所示的3,
4,5-三烷氧基苯甲酸与式Ⅱ所示的酰胺类化合物、二甲亚砜(DMSO)按摩尔比为1:1.5~3:3~5反应,反应温度为100~150℃,得到式Ⅲ所示的2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物,其反应方程式如下所示:
[0006]
[0007] 式中R1代表C1~C3烷基,优选R1代表甲基;R2代表C1~C3烷基、苯基、C1~C4烷基取代苯基、卤代苯基、三氟甲基取代苯基、三氟甲氧基取代苯基中的任意一种,优选甲基、乙基、苯基、4-甲基苯基、4-正丁基苯基、4-甲氧基苯基、4-卤代苯基、2-卤代苯基、3-卤代苯基、2,3-二卤代苯基、2,6-二卤代苯基、2,5-二卤代苯基、2-三氟甲氧基苯基中的任意一种。
[0008] 上述2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸的摩尔量的1~3倍,过硫酸铵的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的1~2倍;优选2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌的加入量为3,4,5-三烷氧基苯甲酸的摩尔量的2.5倍,过硫酸铵的加入量为
3,4,5-三烷氧基苯甲酸摩尔量的1.5倍。
[0009] 上述的3,4,5-三烷氧基苯甲酸与酰胺类化合物、二甲亚砜的摩尔比优选为1:2:4。
[0010] 上述的反应温度优选130℃。
[0011] 本发明以简单易得的芳香酸、酰胺类化合物、二甲亚砜为原料,在无过渡金属催化剂存在下,以2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌和过硫酸铵为氧化剂,基于羧基邻位C―H官能化的串联环化反应,可以高效一步合成2-酰基取代异吲哚啉-1-酮类化合物,操作简单,环境友好。

具体实施方式

[0012] 下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
[0013] 实施例1
[0014] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-苯甲酰基异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0015]
[0016] 在5mL耐压反应管中加入0.0212g(0.1mmol)3,4,5-三甲氧基苯甲酸、0.0255g(0.2mmol)苯甲酰胺、0.0579g(0.25mmol)2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌(DDQ)、0.0360g(0.15mmol)(NH4)2S2O8、30μL(0.4mmol)DMSO、0.6mL 1,2-二氯乙烷,在氩气保护密闭体系下,130℃搅拌反应24小时,反应结束后冷却至室温,利用柱层析硅胶柱过滤,用薄层色谱分离,得到4,5,6-三甲氧基-2-苯甲酰基异吲哚啉-1-酮,其分离收率为68%,结构表征数据如下:
[0017] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.68(d,J=7.0Hz,2H),7.57~7.52(m,1H),7.45(t,J=7.5Hz,2H),7.09(s,1H),4.99(s,2H),4.04(s,3H),3.96(s,3H),3.90(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=170.2,166.6,155.3,148.3,146.7,134.4,131.8,128.8,127.7,126.7,126.0,102.3,61.2,60.5,56.3,46.6;HRMS(ESI)m/z:C18H17NO5,[M+Na]+理论值
350.1004,实测值350.0985。
[0018] 实施例2
[0019] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-对甲基苯甲酰基异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0020]
[0021] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对甲基苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-对甲基苯甲酰基异吲哚啉-1-酮,其分离收率为64%,结构表征数据如下:
[0022] 1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.67(d,J=7.9Hz,2H),7.34(d,J=7.9Hz,2H),7.15(s,1H),5.01(s,2H),4.13(s,3H),4.01(s,3H),3.99(s,3H),2.48(s,3H);13C NMR(150MHz,丙酮-d6):δ(ppm)=174.6,171.2,160.7,153.7,151.8,147.0,137.6,134.4,
133.3,132.1,131.6,107.3,65.6,65.2,61.1,51.4,25.9;HRMS(ESI)m/z:C18H17NO5,[M+Na]+理论值364.1161,实测值364.1158。
[0023] 实施例3
[0024] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(4-正丁基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0025]
[0026] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对正丁基苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(4-正丁基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为60%,结构表征数据如下:
[0027] 1H NMR(400MHz,丙酮-d6):δ(ppm)=7.63(d,J=7.8Hz,2H),7.30(d,J=7.8Hz,2H),7.09(s,1H),4.95(s,2H),4.07(s,3H),3.94(s,3H),3.93(s,3H),2.72(t,J=7.7Hz,
2H),1.70~1.63(m,2H),1.43~1.38(m,2H),0.95(d,J=7.3Hz,3H);13C NMR(150MHz,丙酮-d6):δ(ppm)=174.7,171.2,160.7,153.7,151.9,137.8,134.4,134.3,132.7,132.1,
131.6,107.2,65.6,65.2,61.1,51.4,40.5,38.5,27.3,18.5;HRMS(ESI)m/z:C22H25NO5,[M+Na]+理论值406.1630,实测值406.1625。
[0028] 实施例4
[0029] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(4-甲氧基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0030]
[0031] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对甲氧基苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(4-甲氧基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为47%,结构表征数据如下:
[0032] 1H NMR(600MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.72(d,J=8.4Hz,2H),7.10(s,1H),6.94(d,J=8.4Hz,2H),4.99(s,2H),4.03(s,3H),3.96(s,3H),3.91(s,3H),3.88(s,3H);13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)=169.6,166.8,162.9,155.3,148.3,146.6,131.7,126.7,126.3,
126.3,113.1,102.3,61.2,60.5,56.4,55.4,46.8;HRMS(ESI)m/z:C19H19NO6,[M+Na]+理论值
380.1110,实测值380.1107。
[0033] 实施例5
[0034] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(4-溴苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0035]
[0036] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对溴苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(4-溴苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为65%,结构表征数据如下:
[0037] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.59(d,J=8.3Hz,2H),7.55(d,J=8.3Hz,2H),7.08(s,1H),4.97(s,2H),4.03(s,3H),3.96(s,3H),3.90(s,3H);13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)=169.1,166.5,155.3,148.2,146.8,133.1,130.9,130.4,126.7,126.5,125.7,
102.2,61.1,60.5,56.3,46.5;HRMS(ESI)m/z:C18H16BrNO5,[M+Na]+理论值428.0110,实测值
428.0102。
[0038] 实施例6
[0039] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(4-氯苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0040]
[0041] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对氯苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(4-氯苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为64%,结构表征数据如下:
[0042] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.60(d,J=7.9Hz,2H),7.40(d,J=7.9Hz,2H),7.06(s,1H),4.95(s,2H),4.01(s,3H),3.94(s,3H),3.88(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=169.0,166.5,155.3,148.2,146.7,138.0,132.6,130.3,128.0,126.7,125.7,
102.2,61.1,60.5,56.3,46.5;HRMS(ESI)m/z:C18H16ClNO5,[M+Na]+理论值384.0615,实测值
384.0590。
[0043] 实施例7
[0044] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(4-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0045]
[0046] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的对氟苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(4-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为67%,结构表征数据如下:
[0047] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.72(dd,J=8.0、5.4Hz,2H),7.12(t,J=8.5Hz,2H),7.09(s,1H),4.98(s,2H),4.03(s,3H),3.96(s,3H),3.90(s,3H);13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)=169.1,166.7,164.1,155.4,148.3,146.8,131.6(d,JC-F=9.1Hz),
130.35,125.9,114.9(d,JC-F=21.9Hz),102.3,61.2,60.6,56.4,46.6;HRMS(ESI)m/z:
C18H16FNO5,[M+Na]+理论值368.0910,实测值368.0905。
[0048] 实施例8
[0049] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(3-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0050]
[0051] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的间氟苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(3-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为57%,结构表征数据如下:
[0052] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.45~7.37(m,2H),7.37~7.32(m,1H),7.26~7.20(m,1H),7.07(s,1H),4.96(s,2H),4.03(s,3H),3.95(s,3H),3.89(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=168.8,166.5,163.2,160.8,155.4,148.3,146.9,136.4(d,J=
7.2Hz),129.4(d,J=7.8Hz),126.7,125.7,124.4,118.6(d,J=21.1Hz),115.8(d,J=
23.3Hz),61.2,60.6,56.3,46.5;HRMS(ESI)m/z:C18H16FNO5,[M+Na]+理论值368.0910,实测值368.0900。
[0053] 实施例9
[0054] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(2-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0055]
[0056] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的2-氟苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(2-氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为50%,结构表征数据如下:
[0057] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.49(ddt,J=8.9、5.5、1.7Hz,2H),7.23(d,J=7.0Hz,1H),7.10(dd,J=14.0、5.2Hz,1H),7.07(s,1H),4.96(s,2H),4.02(s,3H),3.94(s,
3H),3.87(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=166.2,165.4,160.8,158.3,155.3,
148.3,146.8,132.6(d,J=8.4Hz),129.3,126.7,125.7,124.0(d,J=16.3Hz),115.3(d,J=21.2Hz),102.3,61.12,60.5,56.3,46.2;HRMS(ESI)m/z:C18H16FNO5,[M+Na]+理论值
368.0910,实测值368.0900。
[0058] 实施例10
[0059] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(2-三氟甲氧基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0060]
[0061] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的2-三氟甲氧基苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(2-三氟甲氧基苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为57%,结构表征数据如下:
[0062] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.53(t,J=7.7Hz,1H),7.47(d,J=7.9Hz,1H),7.39(t,J=7.4Hz,1H),7.31(d,J=8.2Hz,1H),7.04(s,1H),4.95(s,2H),4.03(s,3H),3.94(s,3H),3.86(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=166.1,165.6,155.3,148.3,146.9,
145.6,131.5,129.7,128.8,126.7,125.4,120.33,120.3(d,JC-F=257.5Hz),102.2,61.1,
60.5,56.2,48.8,46.0;HRMS(ESI)m/z:C19H16F3NO6,[M+Na]+理论值412.1008,实测值
412.0980。
[0063] 实施例11
[0064] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(2-氟-3-氯苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0065]
[0066] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的2-氟-3-氯苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(2-氟-3-氯苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为70%,结构表征数据如下:
[0067] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.53(t,J=7.4Hz,1H),7.36(t,J=6.6Hz,1H),7.18(t,J=8.0Hz,1H),7.07(s,1H),4.95(s,2H),4.02(s,3H),3.94(s,3H),3.87(s,3H);13C NMR(150MHz,CDCl3):δ(ppm)=166.1,164.1,155.4,155.1(d,JC-F=250.2Hz),148.3,
147.0,132.8,127.4,126.8,125.5(d,JC-F=15.8Hz),125.4,124.6,121.1(d,JC-F=
17.8Hz),102.4,61.2,60.5,56.3,46.1;HRMS(ESI)m/z:C18H15ClFNO5,[M+Na]+理论值
402.0520,实测值402.0519。
[0068] 实施例12
[0069] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(2,6-二氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0070]
[0071] 在实施例1中,所用的苯甲酰胺用等摩尔的2,6-二氟苯甲酰胺替换,其他步骤与实施例1相同,得到4,5,6-三甲氧基-2-(2,6-二氟苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮,其分离收率为70%,结构表征数据如下:
[0072] 1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)=7.41(dt,J=14.7、7.4Hz,1H),7.05(s,1H),6.96(t,J=7.8Hz,2H),4.96(s,2H),4.02(s,3H),3.93(s,3H),3.86(s,3H;13C NMR(100MHz,CDCl3):δ(ppm)=166.0,160.6(d,JC-F=7.2Hz),160.2,158.1(d,JC-F=250.2Hz=7.3Hz),155.4,148.3,147.0,131.73(t,JC-F=9.9Hz),126.8,125.3,111.4(d,JC-F=23.4Hz),
102.3,61.2,60.5,56.3,46.0;HRMS(ESI)m/z:C18H15F2NO5,[M+Na]+理论值386.3020,实测值
386.0787。
[0073] 实施例13
[0074] 以制备结构式如下的4,5,6-三甲氧基-2-(2-氟-5-氯苯甲酰基)异吲哚啉-1-酮为例,所用原料以及制备方法如下:
[0075]