固载化FeCl3催化合成螺环苯并吡喃[2,3-b]吲哚类衍生物

高分子固载Lewis酸催化剂相比传统Lewis酸催化剂，在基本保留其原有催化活性、反应条件更温和等特点的同时，还具有对设备低腐蚀性、易于实现连续化、环境友好等显著优点，因而在医药化工领域具有十分广阔的产业化应用前景。本文利用一种固载FeCl3催化剂，即将FeCl3与聚苯乙烯反应制成负载型氯化铁催化剂(PS-FeCl3)，催化靛红、苯酚以及2-卤代吲哚化合物的多组分串联环化反应“一锅法”高效合成螺环苯并吡喃[2,3-b]吲哚类衍生物。

螺环吲哚酮骨架是天然产物及药物活性分子中的一类十分重要的结构单元[1] [2] [3]。螺环吲哚酮类化合物被发现具有十分广谱的生物活性， 如抗癌、抗菌、降糖、降血压、抗HIV、抗结核、抗疟疾等[4] [5]。

同时，螺环吲哚酮类衍生物一般含有多个手性中心，拥有复杂的立体化学结构。因此，发展高效的合成方法来构建这类骨架化合物成为近些年有机合成化学和药物化学研究的热点领域[6]。

其中，苯并吡喃[2,3-b]吲哚是一类同时具有吲哚和苯并吡喃骨架的杂环化合物[7]。许多含有苯并吡喃[2,3-b]吲哚结构的化合物被发现具有良好的生物活性，如抗疟疾[8]、抗癌[9]和抗增殖[10]活性等。但是到目前为止， 关于该类化合物合成方法的报道还是非常少， 而且基本都是通过多步反应实现的[11]。

因而，发展更加高效的合成方法来获得具有全新的苯并吡喃[2,3-b]吲哚类化合物具有重要意义。FeCl3 是廉价易得、环境友好的重要Lewis 酸，能溶于多种有机溶剂，广泛用做有机合成的催化剂。FeCl3 经过活性炭、SiO2、高分子材料和离子交换树脂等材料负载后可以作为Lewis 酸催化剂促进多种有机反应。固载FeCl3 具有稳定性高、易于回收重复使用等优点，因而受到广泛关注。最近，我们也报道了FeCl3 促进的2-卤代吲哚与3-羟基-3-(2-羟基苯基)-2-吲哚酮经多步反应， 最后环化反应生成复杂的苯并吡喃[2,3-b]吲哚结构的方法[12]。

本文通过反应条件筛选优化，发现了路易斯酸FeCl3 可催化靛红、苯酚及2-卤代吲哚类化合物的多组分串联环化反应。文中参考文献方法制备了聚苯乙烯负载型FeCl3 催化剂(PS-FeCl3)。在PS-FeCl3 的促进下，我们以靛红、苯酚以及2-卤吲哚类化合物为起始物料，通过多组分“一锅法”反应，高效合成了一系列螺环苯并吡喃[2,3-b]吲哚类衍生物。该反应具有条件温和，操作简便，催化剂性能稳定，底物适用性广泛等特点。

2. 结果与讨论 2.1. 反应条件筛选与优化 首先， 我们以N-甲基靛红1a (1.0 equiv)、4-甲基苯酚2a (1.0 equiv)以及N-乙酰基-2-氯吲哚3a (1.2 equiv)为起始原料， 筛选各种酸(包括路易斯酸、质子酸及固载路易斯酸等)为催化剂进行反应的条件筛选及优化(表