一种通过光催化环加成反应来合成多环吲哚化合物的方法与流程

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种通过光催化环加成反应来合成多环吲哚化合物的方法。

背景技术：

1、分子的功能与其三维结构密切相关，在药物化学中更是尤其明显。因此，在过去的几十年里，构建构象受限的三维分子结构的方法得到了越来越多的关注与发展。(mann,n.；gray,t.molecules:the elements and the architecture of everything；runningpress,2018；pp 1-240.)特别是近年来，f.lovering的团队通过使用三维饱和的碳环化合物来取代平面苯环的“escape from flatland”概念的发现，为其提供了巨大的帮助。(j.med.chem.2009,52,6752–6756；medchemcomm 2013,4,515–519.)在这种情况下，由于其自身的刚性构象与代谢稳定性，富含c(sp3)的环支架可以潜在的改善化合物的药代动力学和理化性质。而具有刚性和明确的出口载体，被认为是邻位或间位取代的苯类化合物的生物同分异构体的双环[2.1.1]己烷(bchs)化合物则得到了广泛的关注。大量的资源被投入到了研究合成含bch构建块化合物的方法之中。通常情况下，合成含bch化合物的方法为光催化的1,5-二烯烃的分子内[2+2]环加成反应，而烯烃与双环[1.1.0]丁烷(bcbs)之间的环加成反应则是近年来愈发火热的另一种合成方法，甚至被越来越认为是构建该种骨架的主要方法。然而，由于初始加成产物的光亲和性，尤其是邻环加成的情况下，反应中往往会出现一些难以控制的连续重排，从而导致这些邻环加成产物难以捉摸，大大的阻碍了该类方法的研究。在2022年，glorius和brown的团队均通过光诱导的能量转移步骤，分别开发了一种基于烯烃与bcbs化合物的邻位选择性的分子间的环加成反应。(nature 2022,605,477–482；j.am.chem.soc.2022,144,7988–7994；)前者选择激发缺电子共轭烯烃的路线，而后者则是通过激发萘基酮取代的bcb来实现。紧接着，在2023年，邓力教授的团队开发了一种从现成的吲哚和双环[1.1.0]丁烷(bcbs)直接获得结构复杂的多环吲哚的新方法，(angew.chem.int.ed.2023,e202308606)，他们通过使用市售的路易斯酸来促进吲哚的亲核加成与随之而来的分子内曼尼希反应。

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3、在现有技术中的基础上，本发明尝试合成以前难以获得的结构基序，填补了之前研究中少有的空白部分。

技术实现思路

1、本发明首先提供一种式3化合物，结构式为：

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3、其中，r1为卤素或氢；r2为cor4；r4为烷基，烷氧基，苯基，r3为so2phx；x为氢，卤素，烷基，烷氧基或三氟甲基。

4、另一方面，本发明提供了由式1化合物和式2化合物经光催化反应，制备得到式3化合物，所述光催化反应条件为可见光照射，铱光敏剂作用下引发：

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6、其中，r1为卤素或氢；r2为cor4；r4为烷基，烷氧基，苯基，r3为so2phx；x为氢，卤素，烷基，烷氧基或三氟甲基；

7、所述铱光敏剂结构式为：

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9、上述铱光敏剂与式1化合物的摩尔比为0.02：1。

10、上述光催化反应式2化合物与式1化合物的摩尔比为1.2：1。

11、上述光催化反应溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为乙腈，四氢呋喃或甲苯，较优选地，为乙腈。上述光催化反应为50w蓝色光源的照射下进行。

12、上述光催化反应温度为18-30℃，较优选地，为室温。

13、上述光催化反应时间为16-24小时，较优选地，为16小时。

14、上述光催化反应所制备得到的产物(式3化合物)具体结构式可以为：

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16、本发明提供了一种通过光催化环加成反应来合成多环吲哚化合物的方法，从现成的吲哚和双环[1.1.0]丁烷化合物(bcbs)直接获得结构复杂的多环吲哚。这是一种简单的，模块化的和非对映选择性的光催化环加成反应。我们选择了更加广泛的吲哚作为底物来进行合成，一步构建了含有多达四个连续的季碳中心的刚性多环吲哚化合物。同时，我们尝试了更多种类的双环[1.1.0]丁烷化合物(bcbs)，验证了该方法的可行性与适配性。因此，应用这一合成策略能够帮助我们合成以前难以获得的结构基序。

1.一种式3化合物，其特征在于，结构式为：

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，结构式为：

3.一种式3化合物的制备方法，其特征在于，由式1化合物和式2化合物经光催化反应，制备得到式3化合物，所述光催化反应条件为可见光照射，铱光敏剂作用下引发：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铱光敏剂与式1化合物的摩尔比为0.02：1。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述式2化合物与式1化合物的摩尔比为1.2：1。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述光催化反应在有机溶剂存在的条件下进行，所述有机溶剂为溶剂为乙腈，甲苯或四氢呋喃。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述光催化反应在50w蓝色光源的照射下进行。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述光催化反应温度为18-30℃。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述光催化反应时间为16-24小时。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述后处理过程包括过柱分离和重结晶操作。