一种吲哚类化合物的制备方法

专利名称：一种吲哚类化合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种吲哚类化合物的制备方法，尤其是一种以Brnsted酸性离子液体为溶剂和催化剂制备吲哚类化合物的方法。
背景技术：
吲哚及其衍生物是一类十分重要的有机杂环化合物，在医药、兽药、农药、染料等领域有着重要的用途。虽然合成吲哚的方法有很多，但是Fischer吲哚合成法仍是一种应用最广、最有效的方法之一，在吲哚合成中有着广泛的应用。传统合成方法中，Fischer吲哚法多使用浓盐酸、硫酸、多聚磷酸、沸石和Lewis酸等作为催化剂(O.Miyata，Y.Kimura，K.Muroya，H.Hiramatsu and T.Naito，Tetrahedron Lett.，1999，40，3601；H.M.Kissman，D.W.Farnsworth and B.Witkop，J.Am.Chem.Soc.，1952，74，3948；V.Hegde，P.Madhukar，J.D.Madura and R.P.Thummel，J.Am.Chem.Soc.，1990，112，4550；M.C.Hillier，J.F.Marcoux，D.Zhao，E.J.J.Grabowski，A.E.Mckeon and R.D.Tillyer，J.Org.Chem.，2005，70，8385；S.B.Mhaske and N.P.Argade，Tetrahedron，2004，60，3417；M.Nakazakiand K.Yamamoto，J.Org.Chem.，1976，41，1877；L.Ackermann and R.Born，Tetrahedron Lett.，2004，45，9541-9544.)。在实际反应中这些传统催化剂不仅用量大，腐蚀性强，且收率低；其次，传统方法中多使用有刺激性和挥发性有机溶剂，如乙酸、苯、甲苯等，反应温度较高，且这类溶剂毒性较大，对环境也有一定的危害；再则，传统方法大多都先合成芳香腙，再在酸性条件下进行重排，操作烦琐。
室温离子液体由于具有良好溶解性能、不挥发(蒸汽压近似为零)、较高的热稳定性和较宽的电化学窗口等优点，被认为是一种绿色溶剂，逐渐成为国内外研究的热点。正是由于离子液体的这些独特性质，在很多反应中都表现出了较高的选择性、良好的反应活性和催化性能，而且在反应结束后，可以通过简单倾泻、蒸馏或者用非极性溶剂萃取等方式将目标产物分离出来，离子液体经过简单的处理即可回收或循环使用，且不影响反应性能。近年来，为某一目的而设计的功能化离子液体，国内外陆续有些报道。它们是一些结构较为复杂，目的性较强的离子液体，也是将来离子液体的研究热点和方向。功能化离子液体的提出，是充分利用离子液体的可设计性，针对特定的应用目的或实际需要而设计的，它比传统离子液体具有更高选择性和实际应用能力。Brnsted酸性离子液体是一种在阳离子或阴离子上具有酸性中心的功能化离子液体，它的提出有望取代传统酸性催化剂，克服传统酸催化剂的缺点。离子液体的提出和在有机反应中的应用，避免使用了挥发性溶剂和其它传统试剂所带来的环境污染及危害，这在环境日益严重的今天显得尤其重要。(T.Welton，Chem.Rev.，1999，99，2071；A.C.Cole，J.L.Jensen，I.Ntai，K.L.T.Tran and K.J.Weaver，J.Am.Chem.Soc.，2002，124，5962；T.Joseph，S.Sahoo and S.B.Halligudi，J.Mol.Catal.AChem.，2005，234，107；H.P.Zhu，F.Yang，J.Tang and M.Y.He，Green Chem.，2003，5，38.)。

发明内容为解决现有制备吲哚类化合物的技术中催化剂用量大且腐蚀性强、产品收率低、反应温度高且溶剂污染环境、操作复杂的不足，本发明提供了一种反应条件温和、操作简单、对环境友好，产物易分离、纯度高的吲哚类化合物的制备方法。
为达到发明目的本发明采用的技术方案如下一种吲哚类化合物的制备方法，所述吲哚类化合物结构如式(I)～(IX)所示，所述的方法是以结构如式(i)或式(ii)或式(iii)所示的醛或酮与结构如式(iv)或(v)所示的芳香肼为底物，在Brnsted酸性离子液体体系中，室温～150℃下反应得到所述的吲哚类化合物；所述的醛或酮与芳香肼物质的量之比为1∶0.5～2；
其中，R1为H或C1～C20的烷基；R2为C1～C20的烷基或C7～C20的苯基取代烷基；或R1为H或C1～C20的烷基，R2为C1～C20的烷基，R1、R2连接成环；R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12各自独立为H或C1～C4的烷基，或C1～C4的烷氧基，或-OH，或卤素；R13、R14、R15各自独立为H或C1～C4的烷基；R16为C1～C10的烷基；R17为C1～C20的烷基或C7～C20的苯基取代烷基；R18为H或C1～C20的烷基；或R17为C1～C20的烷基，R18为H或C1～C20的烷基，R17、R18连接成环；R为O或S。
所述R1和R2、R17和R18分别连接成环，所述酮的结构如式(vi)所示
其中，R19、R20、R21各自独立为H或通式为C1～C4的烷基，n＝1～5。
所述Brnsted酸性离子液体组成如式(vii)所示 其中，R23为H或CH3；其中，R22为H或CH3；R14为H或、C1～C8的烷基或末位的一个氢被磺酸基取代的C1～C8的烷基；Y为下列之一HSO4，H2PO4，NO3，BF4，CH3COO，CF3COO，CF3SO3，C6H5SO3，C6H5COO。
所述反应以Brnsted酸性离子液体为反应溶剂和催化剂，无须另外添加溶剂和催化剂，所述Brnsted酸性离子液体用量为每5mmol酮或醛化合物用1～5gBrnsted酸性离子液体。
所述反应条件为60～100℃搅拌反应0.5～1h。或者，所述反应条件为室温搅拌反应5～15h。
所述醛或酮与所述芳香肼物质的量之比优选为1∶1。反应式如下

所述吲哚类化合物1，2，3，4-四氢咔唑，所述的方法如下将环己酮、Brnsted酸性离子液体和苯肼依次加入容器中，环己酮和苯肼的物质的量比为1∶1，Brnsted酸性离子液体用量为每5mmol环己酮用1～5gBrnsted酸性离子液体，60℃～100℃搅拌30min～60min，或室温搅拌5-15h，反应结束后，加入0.5molL-1HCl水溶液或水，过滤，洗涤，烘干，得到所述的1，2，3，4-四氢咔唑。
反应结束后，底层溶液减压蒸馏，过滤，可循环使用。
本发明所述的以Brnsted酸性离子液体为溶剂和催化剂制备吲哚类化合物的方法的有意效果主要体现在1)以Brnsted酸性离子液体代替了盐酸、硫酸、多聚磷酸和Lewis酸等强腐蚀性酸作为溶剂和催化剂，且可以回收，可以有效减少对环境的污染和对设备的腐蚀，对操作者也安全；2)以Brnsted酸性离子液体代替传统乙酸、甲苯等有机溶剂，环境友好；3)一锅法合成，操作简便；4)反应条件温和，产品易于分离，后处理简单，产品质量好、收率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此实施例1环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.79g，收率92％，产物结构式为 实施例2环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImH2PO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.76g，收率89％，产物结构式为 实施例3环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.70g，收率82％，产物结构式为 实施例4
环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImH2PO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热90℃～100℃，反应45min，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.68g，收率80％，产物结构式为 实施例5环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImTA(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.74g，收率87％，产物结构式为 实施例6环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImBF4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.73g，收率85％，产物结构式为 实施例7环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImNO3(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.69g，收率81％，产物结构式为 实施例8环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体HMImOTf(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.70g，收率82％，产物结构式为 实施例9环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，室温反应5h，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.76g，收率89％，产物结构式为 实施例10环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImH2PO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，室温反应14h，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.70g，收率82％，产物结构式为
实施例11环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体3-(N-正丁基磺酸)-1-甲基咪唑硫酸氢盐(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，70℃反应1h，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.77g，收率90％，产物结构式为 实施例12环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体3-氢-1-甲基咪唑苯磺酸盐(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，120℃反应1h，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.74g，收率87％，产物结构式为 实施例13环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体3-氢-1-甲基咪唑苯甲酸盐(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，120℃反应1h，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到1，2，3，4-四氢咔唑0.73g，收率85％，产物结构式为
实施例14环己酮(0.294g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和2，5-二氯苯肼(0.531，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应0.5h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到5，8-二氯-1，2，3，4-四氢咔唑0.68g，收率94％，产物结构式为 实施例15环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和2-甲基苯肼(0.610g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应0.5h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到8-甲基-1，2，3，4-四氢咔唑0.89g，收率96％，产物结构式为 实施例16环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和4-羟基苯肼(0.620g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到6-羟基-1，2，3，4-四氢咔唑0.85g，收率91％，产物结构式为 实施例17环己酮(0.490g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和4-甲氧基苯肼(0.690g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到6-甲氧基-1，2，3，4-四氢咔唑0.93g，收率93％，产物结构式为 实施例18四氢噻喃-4-酮(0.348g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和苯肼(0.324g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加10ml0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到噻喃[4，3-b]吲哚0.55g，收率97％，产物结构式为 实施例19四氢吡喃-4-酮(0.300g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和苯肼(0.324g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到吡喃[4，3-b]吲哚0.51g，收率98％，产物结构式为 实施例204-甲基环己酮(0.560g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到3-甲基-1，2，3，4-四氢咔唑0.77g，收率83％，产物结构式为 实施例214-叔丁基环己酮(0.463，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和苯肼(0.350g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到3-叔丁基-1，2，3，4-四氢咔唑0.64g，收率94％，产物结构式为
实施例22环戊酮(0.420g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应2.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到环戊基[b]吲哚0.71g，收率90％，产物结构式为 实施例23丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应3h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到2，3-二甲基吲哚0.65g，收率89％，产物结构式为 实施例24丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热100℃，反应3h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到2，3-二甲基吲哚0.64g，收率88％，产物结构式为 实施例25
3-戊酮(0.430g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应3h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到2-乙基-3-甲基吲哚0.67g，收率83％，产物结构式为 实施例26甲基异丙基酮(0.430g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应2h，冷却，加水10ml，分离，蒸馏，得到2，3，3-三甲基吲哚0.73g，收率91％，产物结构式为 实施例274-甲基-2戊酮(0.500g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热110℃，反应2h，冷却，加水10ml，分离，蒸馏，得到2-甲基-3-异丙基吲哚0.74g，收率85％，产物结构式为 实施例28丁酮(0.216g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和2，5-二氯苯肼(0.531g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到4，7-二氯-2，3-二甲基吲哚0.57g，收率88％，产物结构式为 实施例29丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和2-甲基苯肼(0.610g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到2，3，7-三甲基吲哚0.72g，收率90％，产物结构式为 实施例30丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和4-甲氧基苯肼(0.690g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到2，3-二甲基-5-甲氧基吲哚0.81g，收率92％，产物结构式为
实施例31丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和4-羟基苯肼(0.620g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应2h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到2，3-二甲基-5羟基吲哚0.74g，收率91％，产物结构式为 实施例322-十二烷基酮(0.920g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热60℃～70℃，反应3h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.12g，收率87％，产物结构式为 实施例333-苯丙醛(0.536g，4mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(4g)和苯肼(0.44g，4mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应40min，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到3-苯甲基吲哚0.72g，收率87％，产物结构式为 实施例34
苯乙醛(0.630g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到3-苯基吲哚0.85g，收率88％，产物结构式为 实施例353-苯丙醛(0.670g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和2，5-二氯苯肼(0.885g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应40min，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.24g，收率90％，产物结构式为 实施例36正辛醛(0.640g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(4g)和苯肼(0.540g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应40min，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物0.88g，收率88％，产物结构式为 实施例37
丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和1-甲基-2-萘肼(0.860g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到产物0.89g，收率85％，产物结构式为 实施例38丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和1-氯-2-萘肼(0.963g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物0.99g，收率86％，产物结构式为 实施例393-甲基-2-己酮(0.570g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和1-甲基-2-萘肼(0.860g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到产物1.08g，收率86％，产物结构式为 实施例40
四氢噻喃-4-酮(0.348g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和1-甲基-2-萘肼(0.516g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到产物0.73g，收率96％，产物结构式为 实施例41四氢吡喃-4-酮(0.300g，3mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(3g)和1-甲基-2-萘肼(0.516g，3mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加10ml 0.5molL-1HCl溶液，过滤，水洗，干燥，得到产物0.67g，收率95％，产物结构式为 实施例423-甲基-2-己酮(0.570g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和2-甲基苯肼(0.610g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物0.90g，收率90％，产物结构式为
实施例433-乙基-2-己酮(0.640g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和4-甲氧基苯肼(0.690g，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.06g，收率92％，产物结构式为 实施例44丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(8g)和1，8-二甲基-2-萘肼(0.930，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.00g，收率90％，产物结构式为 实施例45丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(8g)和1，4，6-三甲基-2-萘肼(1.000，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应0.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.08g，收率91％，产物结构式为
实施例463-甲基-2-己酮(0.570g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(6g)和1，5-二甲基-2-萘肼(0.930，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.19g，收率90％，产物结构式为 实施例47丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和1-羟基-2-萘肼(0.870，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物0.98g，收率93％，产物结构式为 实施例48丁酮(0.360g，5mmol)、Brnsted酸性离子液体BMImHSO4(5g)和1-甲氧基-2-萘肼(0.940，5mmol)依次加入到20ml双口圆底烧瓶中，在机械搅拌下，油浴加热70℃，反应1.5h，冷却，加水10ml，过滤，水洗，干燥，得到产物1.07g，收率95％，产物结构式为
实施例49离子液体循环使用实验将实施例1中反应过滤后剩下的溶液减压蒸馏，过滤除去NH4Cl，直接补加原料用于下一次反应。按照实施例1步骤进行反应，离子液体至少可以循环使用5次以上，所得结果见表1。
表1BMImHSO4离子液体循环使用实验
权利要求
1.一种吲哚类化合物的制备方法，所述吲哚类化合物结构如式(I)～(IX)所示，其特征在于所述的方法是以结构如式(i)或式(ii)或式(iii)所示的醛或酮与结构如式(iv)或(v)所示的芳香肼为底物，在Brnsted酸性离子液体体系中，室温～150℃下反应得到所述的吲哚类化合物；所述的醛或酮与芳香肼物质的量之比为1∶0.5～2； 其中，R1为H或C1～C20的烷基；R2为C1～C20的烷基或C7～C20的苯基取代烷基；或R1为H或C1～C20的烷基，R2为C1～C20的烷基，R1、R2连接成环；R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12各自独立为H或C1～C4的烷基，或C1～C4的烷氧基，或-OH，或卤素；R13、R14、R15各自独立为H或C1～C4的烷基；R16为C1～C10的烷基；R17为C1～C20的烷基或C7～C20的苯基取代烷基；R18为H或C1～C20的烷基；或R17为C1～C20的烷基，R18为H或C1～C20的烷基，R17、R18连接成环；R为O或S。
2.如权利要求1所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述R1和R2、R17和R18分别连接成环，所述酮的结构如式(vi)所示 其中，R19、R20、R21各自独立为H或C1～C4的烷基，n＝1～5。
3.如权利要求1或2所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述Brnsted酸性离子液体组成如式(vii)所示 其中，R23为H或CH3；R22为H、C1～C8的烷基或末位的一个氢被磺酸基取代的C1～C8的烷基；Y为下列之一HSO4，H2PO4，NO3，BF4，CH3COO，CF3COO，CF3SO3，C6H5SO3，C6H5COO。
4.如权利要求3所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述反应以Brnsted酸性离子液体为反应溶剂和催化剂，所述Brnsted酸性离子液体用量为每5mmol酮或醛化合物用1～5gBrnsted酸性离子液体。
5.如权利要求3所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述反应条件为60～100℃搅拌反应0.5～1h。
6.如权利要求3所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述反应条件为室温搅拌反应5～15h。
7.如权利要求3所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述醛或酮与所述芳香肼物质的量之比为1∶1。
8.如权利要求3所述的吲哚类化合物的制备方法，其特征在于所述吲哚类化合物为1，2，3，4-四氢咔唑，所述的方法如下将环己酮、Brnsted酸性离子液体和苯肼依次加入容器中，环己酮和苯肼的物质的量比为1∶1，Brnsted酸性离子液体用量为每5mmol环己酮用1～5gBrnsted酸性离子液体，60℃～100℃搅拌30min～60min，或室温搅拌5-15h，反应结束后，加入0.5molL-1HCl水溶液或水，过滤，洗涤，烘干，得到所述的1，2，3，4-四氢咔唑。
全文摘要
本发明提供了一种吲哚类化合物的制备方法，所述的方法是以醛或酮与芳香肼为底物，在Brφnsted酸性离子液体体系中，室温～150℃下反应得到所述的吲哚类化合物；所述的醛或酮与芳香肼物质的量之比为1∶0.5～2；本发明的有意效果主要体现在1)以Brφnsted酸性离子液体代替了盐酸、硫酸、多聚磷酸和Lewis酸等强腐蚀性酸作为溶剂和催化剂，且可以回收，可以有效减少对环境的污染和对设备的腐蚀，对操作者也安全；2)以Brφnsted酸性离子液体代替传统乙酸、甲苯等有机溶剂，环境友好；3)一锅法合成，操作简便；4)反应条件温和，产品易于分离，后处理简单，产品质量好、收率高。
文档编号C07D209/88GK1962635SQ20061015483
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月17日 优先权日2006年11月17日
发明者许丹倩, 杨文龙, 徐振元 申请人:浙江工业大学