本發(fā)明屬于吲哚化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水滑石催化劑雙效催化合成吲哚化合物的方法。

背景技術(shù)：

吲哚化合物是一類(lèi)非常重要的含氮雜環(huán)化合物，因其結(jié)構(gòu)獨(dú)特具有多種生物活性而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等領(lǐng)域。因此，100多年來(lái)有關(guān)吲哚化合物的合成新方法研究一直倍受關(guān)注(Humphrey,G.R.；Kuethe,J.T.Chem.Rev.2006,106,2875-2911.)。關(guān)于吲哚化合物的合成方法眾多，其中以金屬催化的交叉偶聯(lián)串聯(lián)分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)是合成吲哚化合物最重要的方法之一。多數(shù)情況下是以2-鹵代苯胺及其衍生物和末端炔烴為原料，利用Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)得到2-炔基苯胺及其衍生物，然后催化分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)合成吲哚化合物。但所用催化劑價(jià)格昂貴、循環(huán)利用率低、產(chǎn)物分離困難以及催化劑殘留等問(wèn)題限制了其應(yīng)用范圍。因此，需要開(kāi)發(fā)綠色、可循環(huán)使用的新型高效催化劑用于吲哚類(lèi)化合物的合成。

利用2-炔基苯胺及其衍生物分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)合成吲哚化合物具有原料易得、官能化多樣性等特點(diǎn)。自上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)了CuI鹽可以催化2-苯乙炔基苯胺分子內(nèi)環(huán)化合成2-苯基吲哚(Stephens,R.D.；Castro,C.E.J.Org.Chem.1963,28,3313-3315.)以來(lái)，這類(lèi)方法已成為合成吲哚化合物的重要手段，且廣泛用于天然產(chǎn)物和仿生藥物的合成(Shi,Z.Z.；Zhang,C.；Li,S.；Pan,D.L.；Ding,S.T.；Cui,Y.X.；Jiao,N.Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,4572-4576.)，所用的催化劑主要包括過(guò)渡金屬：(1)Cu(Hiroya,K.；Itoh,S.；Ozawa,M.；Kanamori,Y.；Sakamoto,T.Tetrahedron Lett.2002,43,1277-1280.),(2)Pd(Prim,D.；Campagne,J.M.Eur.J.Org.Chem.2007,5332-5335.),(3)Au(Antonio,A.；Bianchi,G.；Marinelli,F.Synthesis 2004,610-618.),(4)Zn(Yin,Y.；Ma,W.；Chai,Z.；Zhao,G.J.Org.Chem.2007,72,5731-5736.),(5)Ir(Kumaran,E.；Leong,W.K.Tetrahedron Lett.2014,55,5495-5498.),(6)Pt(Shimada,T.；Nakamura,I.；Yamamoto,Y.J.Am.Chem.Soc.2004,126,10546-10547.),(7)Hg(Kurisaki,T.；Naniwa,T.；Yamamoto,H.；Imagawa,H.；Nishizawa,M.Tetrahedron Lett.2007,48,1871-1874.),(8)In(Sakai,N.；Annaka,K.；Fujita,A.；Sato,A.；Konakahara,T.J.Org.Chem.2008,73,4160-4165.),(9)Rh(Clentsmith,G.K.B.；Field,L.D.；Messerle,B.A.；Shasha,A.；Turner,P.Tetrahedron Lett.2009,50,1469-1471.),(10)Ru(Wu,C.Y.；Hu,M.；Liu,Y.；Song,R.J.；Lei,Y.；Tang,B.X.；Li,R.J.；Li,J.H.Chem.Commun.2012,48,3197-3199.),(11)Fe(Godoi,B.；Menezes,P.H.；Zeni,G.Synlett.2013,24,1125-1132.),(12)Ag(James,M.N.；Keskar,K.Eur.J.Org.Chem.2014,1622-1629.)等；非金屬：(1)I₂(Amjad,M.；Knight,D.W.Tetrahedron Lett.2004,45,539-541.),(2)TBAF(Yasuhara,A.；Kanamori,Y.；Kaneko,Masashi.；Numata,A.；Kondo,Y.；Sakamoto,T.J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1 1999,529-534.),(3)堿(Rodriguez,A.L.；Koradin,C.；Dohle,W.；Knochel,P.Angew.Chem.Int.Ed.2000,39,2488-2490.)；以及負(fù)載型非均相催化劑((a)Miyazaki,Y.；Kobayashi,S.J.Comb.Chem.2008,10,355-357.(b)Yamane,Y.；Liu,X.H.；Hamasaki,A.；Ishida,T.；Haruta,M.；Yokoyama,T.；Tokunaga,M.Org.Lett.2009,11,5162-5165.(c)Tyrrell,E.；Whiteman,L.；Williams,N.Synthesis 2009,829-835.(d)Perea-Buceta,J.E.；Wirtanen,T.；Laukkanen,O.V.；Mkel,M.K.；Nieger,M.；Melchionna,M.；Huittinen,N.；Lopez-Sanchez,J.A.；Helaja,J.Angew.Chem.2013,125,12051-12055.(e)Rao,R.M.；Luther,B.J.；Rani,C.S.；Suresh,N.；Kapavarapu,R.；Parsa,K.V.L.；Rao,M.V.B.；Pal,M.Bioorg.Med.Chem.Lett.2014,24,1166-1171.(f)Hiroya,K.；Itoh,S.；Sakamoto,T.Tetrahedron 2005,61,10958-10964.(g)Song,S.C.；Huang,M.N.；Li,W.J.；Zhu,X.H.；Wan,Y.Q.Tetrahedron 2015,71,451-456.)等。但這些催化劑都不同程度存在價(jià)格昂貴、污染末端產(chǎn)品和環(huán)境以及催化劑制備工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。

水滑石(Layered Double Hydroxides,簡(jiǎn)稱(chēng)LDHs)是一類(lèi)具有典型層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氫氧化物，基于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能已成為一類(lèi)應(yīng)用前景廣闊的新型材料，在離子交換、吸附、醫(yī)藥、功能材料，尤其是催化和超分子組裝等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用((a)Wang,Q.；O'Hare,D.Chem.Rev.2012,112,4124-4155.(b)He,S.；An,Z.；Wei,M.；Evans,D.G.；Duan,X.Chem.Commun.2013,49,5912-5920.(c)Xu,Z.P.；Zhang,J.；Adebajo,M.O.；Zhang,H.；Zhou,C.H.Appl.Clay Sci.2011,53,139-150.(d)Fan,G.L.；Li,F.；Evans,D.G.；Duan,X.Chem.Soc.Rev.2014,43,7040-7066.(e)Li,C.M.；Wei,M.；Evans,D.G.；Duan,X.small 2014,10,4469-4486.)。近年來(lái)，人們根據(jù)水滑石的模板效應(yīng)和中空結(jié)構(gòu)特征制備了各種負(fù)載型催化劑，雖然可以有效分散催化位點(diǎn)、提高催化效率，但制備方法主要是通過(guò)簡(jiǎn)單吸附、浸漬等技術(shù)，導(dǎo)致金屬在水滑石上負(fù)載的穩(wěn)定性不好，未能解決重金屬對(duì)末端產(chǎn)品和環(huán)境的污染問(wèn)題。

綜上，在吲哚化合物的合成方法中亟需一種具有催化活性高、價(jià)格低廉和易分離等優(yōu)點(diǎn)的催化劑。目前，尚未發(fā)現(xiàn)利用鎂鋁水滑石以及含銅、鋅、鐵鎂鋁類(lèi)水滑石催化合成吲哚化合物的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對(duì)上述技術(shù)分析中存在的不足，提供一種基于水滑石的催化劑在雙效催化合成吲哚化合物中的應(yīng)用，所述催化劑包括鎂鋁水滑石和MMgAl-LDH類(lèi)水滑石，所述MMgAl-LDH類(lèi)水滑石為銅鎂鋁類(lèi)水滑石、鋅鎂鋁類(lèi)水滑石和鐵鎂鋁類(lèi)水滑石的一種或多種，其主要活性成分是水滑石自身的堿性中心和銅離子。其中M為Cu(II)、Zn(II)、Fe(III)。

優(yōu)選的，從催化效果來(lái)看，所述催化劑為銅鎂鋁類(lèi)水滑石。

優(yōu)選的，所述MMgAl-LDH類(lèi)水滑石，其中Cu(II)、Zn(II)或Fe(III)直接鍵合在水滑石的板層上；優(yōu)選的，Cu(II)、Zn(II)或Fe(III)在催化劑中的含量為1.0％～5.0％(w/w)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述催化劑為CuMgAl-LDH類(lèi)水滑石，其中Cu(II)直接鍵合在水滑石的板層上，分布均勻、穩(wěn)定性好；優(yōu)選的，Cu在催化劑中的含量為1.0％～5.0％(w/w)。

優(yōu)選的，所述水滑石催化劑為用于催化2-炔基苯胺或其衍生物發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)的催化劑。

優(yōu)選的，所述2-炔基苯胺或其衍生物的結(jié)構(gòu)如1所示：

其中，R為氫、甲基、氟、三氟甲基、硝基等；R’為苯基、正丙基、正丁基、二茂鐵基等；X為氫、對(duì)甲苯磺酰基、甲磺?；?。

優(yōu)選的，所述水滑石催化劑的制備采用雙滴共沉淀技術(shù)，具體步驟如下：

在攪拌條件下，將金屬硝酸鹽混合溶液(A)和堿溶液(B)同時(shí)滴加到反應(yīng)器中，維持反應(yīng)體系中的pH為9.3～9.8(優(yōu)選9.5)，滴加完畢后，將所得反應(yīng)體系在95～105℃(優(yōu)選100℃)陳化12～14h(優(yōu)選13h)，過(guò)濾、洗滌、干燥后得到水滑石催化劑。

優(yōu)選的，所述干燥后進(jìn)一步研磨過(guò)篩得到水滑石催化劑。

優(yōu)選的，所述金屬硝酸鹽混合溶液(A)是Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃中的任一種與Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合溶液；或是Mg(NO₃)₂和Al(NO₃)₃的混合溶液。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述金屬硝酸鹽混合溶液(A)中的二價(jià)金屬離子(M²⁺)和三價(jià)金屬離子(M³⁺)的摩爾比為3:1；所述堿溶液(B)為NaOH、Na₂CO₃組成的混合溶液。

按此方法，制備的水滑石催化劑：包括MgAl-LDH(CAT-1),ZnMgAl-LDH(CAT-2),FeMgAl-LDH(CAT-3),CuMgAl-LDH(CAT-4A,5.0％Cu,w/w；CAT-4B,1.0％Cu,w/w)等。

優(yōu)選的，從吲哚化合物的合成效果來(lái)看，所述催化劑為CuMgAl-LDH類(lèi)水滑石催化劑，上述催化劑具有協(xié)同雙效催化功能，其主要活性成分是水滑石自身的堿性中心和Cu(II)。

本發(fā)明所制備的水滑石催化劑，其催化活性采用以下過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)：

取一定量的水滑石催化劑，加入0.50mmol 2-苯乙炔基苯胺或其衍生物和5.0mL溶劑，在N₂氣氛下攪拌加熱反應(yīng)。薄層層析跟蹤，反應(yīng)結(jié)束后分離目標(biāo)產(chǎn)物。

本發(fā)明的另一目的是提供一種銅鎂鋁類(lèi)水滑石雙效催化合成吲哚化合物的方法，該方法包括：在上述催化劑的催化作用下使2-炔基苯胺或其衍生物發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到吲哚化合物。

本發(fā)明采用下列反應(yīng)式表示：

本發(fā)明中所用的2-炔基苯胺或其衍生物，結(jié)構(gòu)如1所示，其中，R為氫、甲基、氟、三氟甲基、硝基等；R’為苯基、正丙基、正丁基、二茂鐵基等；X為氫、對(duì)甲苯磺?；⒓谆酋；取?/p>

優(yōu)選的，所述催化劑的摩爾用量(以Cu²⁺計(jì))為2-炔基苯胺或其衍生物的5～20％。

優(yōu)選的，所述環(huán)化反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑為二氯乙烷、甲苯、1,4-二氧六環(huán)、N-甲基吡咯烷酮、水、乙醇中的一種或兩種以上組合，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)溶劑為乙醇、水或N-甲基吡咯烷酮。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)溫度為30～180℃，進(jìn)一步優(yōu)選的，當(dāng)以乙醇作溶劑時(shí)，反應(yīng)溫度為30～80℃；當(dāng)以水作溶劑時(shí)，反應(yīng)溫度為30～100℃；當(dāng)以N-甲基吡咯烷酮作溶劑，反應(yīng)溫度為30～180℃。

優(yōu)選的，反應(yīng)時(shí)間為0.4～24h，進(jìn)一步優(yōu)選的為0.4～2h。

優(yōu)選的，本發(fā)明的催化劑能夠循環(huán)利用，進(jìn)一步優(yōu)選的，重復(fù)使用7次對(duì)反應(yīng)時(shí)間和產(chǎn)率基本沒(méi)有影響。

本發(fā)明所述用于合成吲哚化合物2的2-炔基苯胺或其衍生物1，其氨基可以保護(hù)，也可以不保護(hù)。當(dāng)2-炔基苯胺或其衍生物1在水滑石催化劑催化下進(jìn)行分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)生成目標(biāo)化合物，經(jīng)分離得到相應(yīng)的吲哚化合物2。

優(yōu)選的，當(dāng)反應(yīng)完畢后，具體分離催化劑的方法為：將含有目標(biāo)化合物和催化劑的混合物過(guò)濾回收催化劑，濾液直接蒸除溶劑得到吲哚化合物。

優(yōu)選的，上述催化劑失活后，可經(jīng)簡(jiǎn)單的酸堿處理使其再生，其結(jié)構(gòu)形態(tài)與催化活性保持不變。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種水滑石催化劑的再生方法，其特點(diǎn)是：包含將失活的水滑石催化劑經(jīng)過(guò)酸堿處理再生的步驟。優(yōu)選的，水滑石催化劑再生方法的具體步驟如下：將失活的水滑石催化劑先用乙醇洗滌清除有機(jī)殘留物，再用硝酸溶液硝解得到金屬硝酸鹽混合溶液，然后和堿溶液同時(shí)滴加到反應(yīng)器中，維持反應(yīng)體系中的pH為9.3～9.8，滴加完畢，將所得反應(yīng)體系在95～105℃陳化10～15h，過(guò)濾、洗滌、干燥、研磨后得到再生水滑石催化劑。該催化劑再生方法操作簡(jiǎn)單，再生水滑石催化劑結(jié)構(gòu)形態(tài)與催化活性保持不變。

優(yōu)選的，采用熱乙醇洗滌清除有機(jī)殘留物。

優(yōu)選的，所述硝酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，水滑石作為催化劑使用能夠有效催化合成吲哚化合物，其中所述水滑石為鎂鋁水滑石、銅鎂鋁類(lèi)水滑石、鋅鎂鋁類(lèi)水滑石和鐵鎂鋁類(lèi)水滑石的一種或多種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明突出的特色是把催化金屬離子直接鍵合在水滑石的板層上，提高了特定金屬離子在水滑石上負(fù)載的穩(wěn)定性，有效減少了其在反應(yīng)過(guò)程中的流失及對(duì)末端產(chǎn)品和環(huán)境的污染。同時(shí)，利用水滑石自身的堿性中心和特定金屬離子的協(xié)同雙效催化，使非均相催化具有均相催化的效果。

(2)本發(fā)明中所提供的銅鎂鋁類(lèi)水滑石雙效催化合成吲哚化合物的方法，從催化劑結(jié)構(gòu)特征來(lái)看，采用雙滴共沉淀技術(shù)使Cu(II)直接鍵合在水滑石的板層上，不僅均勻分散了催化位點(diǎn)、提高了催化效率，而且提升了Cu在水滑石中結(jié)合的牢固程度，有效降低了Cu在反應(yīng)中的流失及其對(duì)末端產(chǎn)品和環(huán)境的污染。催化劑使用后經(jīng)簡(jiǎn)單過(guò)濾，可重復(fù)使用，工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，操作方便。尤其是催化劑失活后，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的酸堿處理，使其再生，而且結(jié)構(gòu)和催化活性保持不變。

(3)進(jìn)一步的，本發(fā)明中所提供的銅鎂鋁類(lèi)水滑石雙效催化合成吲哚化合物的方法，采用CuMgAl-LDH催化2-炔基芳胺或其衍生物分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)高效合成吲哚類(lèi)化合物。本發(fā)明經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，CuMgAl-LDH結(jié)構(gòu)中的堿性中心和Cu(II)均為有效催化成分，這種協(xié)同雙效催化使環(huán)化反應(yīng)的效率進(jìn)一步提升。

(4)本發(fā)明提供的合成方法，具有原料易得、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、合成產(chǎn)率高、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)物分離簡(jiǎn)便、不使用貴金屬等特點(diǎn)。因此，本發(fā)明中所提供的技術(shù)為綠色合成吲哚類(lèi)化合物提供了重要的基礎(chǔ)，在藥物合成領(lǐng)域也具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1是CAT-1(a),CAT-2(b),CAT-3(c),CAT-4A(d)和CAT-4B(e)的XRD譜圖。

圖2是CAT-4A(a,b)和CAT-4B(c)的TEM譜圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，本發(fā)明的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

催化劑CAT-1(MgAl-LDH)的制備：

稱(chēng)取Mg(NO₃)₂·6H₂O(2.308g,9.00mmol)、A1(NO₃)₃·9H₂O(1.126g,3.00mmol)溶于6.0mL去離子水中，配成混合鹽溶液(A)；另取NaOH(0.768g,19.20mmol)、Na₂CO₃(0.636g,6.00mmol)溶于6.0mL去離子水中，配成堿溶液(B)。在攪拌條件下，將(A)和(B)兩種溶液同時(shí)慢慢滴加到盛有5.0mL去離子水的三口圓底燒瓶中，控制滴加速度，保持反應(yīng)體系pH＝9.5。滴加結(jié)束，在100℃水浴中陳化13h，過(guò)濾，固體水洗至中性，110℃干燥24h，得CAT-1(白色固體)0.950g，研細(xì)、過(guò)篩備用。

實(shí)施例2

催化劑CAT-2(ZnMgAl-LDH,5％Zn,w/w)的制備：

稱(chēng)取Mg(NO₃)₂·6H₂O(2.126g,8.29mmol)、Zn(NO₃)₂·6H₂O(0.211g,0.71mmol)和A1(NO₃)₃·9H₂O(1.126g,3.00mmol)溶于6.0mL去離子水中，配置鹽溶液(A)；另取NaOH(0.768g,19.20mmol)、Na₂CO₃(0.636g,6.00mmol)溶于6.0mL去離子水中，配成堿溶液(B)。后續(xù)步驟同實(shí)施例1，得CAT-2(白色粉末)0.850g。

實(shí)施例3

催化劑CAT-3(FeMgAl-LDH,5％Fe,w/w)的制備：

稱(chēng)取Mg(NO₃)₂·6H₂O(2.308g,9.00mmol)、A1(NO₃)₃·9H₂O(0.816g,2.18mmol)和Fe(NO₃)₂·9H₂O(0.334g,0.83mmol)溶于6.0mL去離子水中，配置鹽溶液(A)；另取NaOH(0.768g,19.20mmol)、Na₂CO₃(0.636g,6.00mmol)溶于6.0mL去離子水中，配成堿溶液(B)。后續(xù)步驟同實(shí)施例1，得CAT-3(灰色粉末)0.900g。

實(shí)施例4

催化劑CAT-4A(CuMgAl-LDH,5％Cu,w/w)的制備：

稱(chēng)取Mg(NO₃)₂·6H₂O(4.256g,16.60mmol)、Cu(NO₃)₂·3H₂O(0.338g,1.40mmol)和A1(NO₃)₃·9H₂O(2.251g,6.00mmol)溶于12.0mL去離子水中，配成混合鹽溶液(A)；另取NaOH(1.536g,38.40mmol),Na₂CO₃(1.272g,12.00mmol)溶于12.0mL去離子水中,配堿溶液(B)。后續(xù)步驟同實(shí)施例1，得CAT-4A(藍(lán)色粉末)1.900g。

實(shí)施例5

催化劑CAT-4B(CuMgAl-LDH,2％Cu,w/w)的制備：

稱(chēng)取Mg(NO₃)₂·6H₂O(4.467g,17.42mmol)、Cu(NO₃)₂·3H₂O(0.140g,0.58mmol)和A1(NO₃)₃·9H₂O(2.251g,6.00mmol)溶于12.0mL去離子水中，配成混合鹽溶液(A)；另取NaOH(1.536g,38.40mmol),Na₂CO₃(1.272g,12.00mmol)溶于12.0mL去離子水中,配堿溶液(B)。后續(xù)步驟同實(shí)施例1，得CAT-4B(藍(lán)色粉末)1.800g。

從實(shí)施例1～5中，MMgAl-LDH類(lèi)水滑石催化劑經(jīng)XRD譜(圖1)表征，發(fā)現(xiàn)(003)、(006)、(009)、(015)、(018)、(110)、(113)晶面的衍射峰很明顯,2θ＝11.7、23.4、34.9、60.8和62.0°附近均呈現(xiàn)水滑石的特征衍射峰，與LDHs標(biāo)準(zhǔn)譜(JCPDS 51-1525)比較，各衍射峰強(qiáng)度大，對(duì)稱(chēng)性好，表明催化劑結(jié)晶度較好，沒(méi)有其他雜質(zhì)峰，說(shuō)明催化劑純度高。從CuMgAl-LDH的TEM譜(圖2)可以看出，板層上插入少量Cu²⁺后，水滑石仍呈不規(guī)則的扁平圓片狀，直徑約為50～150nm。

實(shí)施例6

2-苯基吲哚的制備：在25mL兩口燒瓶中，加入2-苯乙炔基苯胺(0.097g,0.50mmol)，CAT-4A(0.128g,0.10mmol)和NMP(5.0mL),在N₂氣氛下于180℃攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)3h結(jié)束后，濾出催化劑，用乙酸乙酯洗滌催化劑，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗，無(wú)水MgSO₄干燥。柱層析分離(乙酸乙酯/石油醚＝1:10,R_f＝0.3)，得2-苯基吲哚0.087g,產(chǎn)率90％，m.p.:185-187℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(s,1H,NH),7.70-7.66(m,3H,Ar-H),7.49-7.33(m,4H,Ar-H),7.26-7.21(m,2H,Ar-H),6.86(s,1H,3-indole-H)；HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₄H₁₁N:193.0891,found:194.0951。

實(shí)施例7

2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌涸?5mL兩口燒瓶中，加入N-(2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.174g，0.50mmol)，CAT-4A(0.064g，0.05mmol)和無(wú)水乙醇(5.0mL)，在N₂氣氛下于80℃回流反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)。反應(yīng)0.4h結(jié)束后，用砂芯漏斗濾出催化劑，用乙酸乙酯洗滌催化劑，合并有機(jī)相，減壓蒸除溶劑，得白色固體0.174g，產(chǎn)率100％，m.p.:146-148℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.53-7.30(m,10H,Ar-H),7.05(d,J＝9.0Hz,2H,Ar-H),6.55(s,1H,3-indole-H),2.30(s,3H,CH₃).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃,TMS):δ144.5,142.1,138.3,134.7,132.4,130.6,130.4,129.2,128.6,127.5,126.8,124.8,124.3,120.7,116.7,113.6,21.5.HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₂₁H₁₇NO₂S:347.0980,found:348.1058。

實(shí)施例8

5-甲基-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺酰基吲哚的制備：方法同實(shí)施例7，改用N-(4-甲基-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.181g,0.50mmol),反應(yīng)0.7h，得白色固體0.181g，產(chǎn)率100％，m.p.:110-111℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.17(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.60-7.41(m,5H,Ar-H),7.25-7.15(m,4H,Ar-H),7.03(d,J＝6.0Hz,2H,Ar-H),6.47(s,1H,3-indole-H),2.41(s,3H,CH₃),2.28(s,3H,CH₃).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃,TMS):δ144.4,142.3,136.5,134.7,134.0,132.5,130.8,130.3,129.1,128.6,127.5,126.8,126.2,120.6,116.4,113.5,21.5,21.3.HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₂₂H₁₉NO₂S:361.2236,found:384.1013([M+Na]⁺)。

實(shí)施例9

2-丙基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(2-戊炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.157g,0.50mmol),反應(yīng)0.4h，得白色固體0.157g，產(chǎn)率100％，m.p.:80-81℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.17(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.62(d,J＝9.0Hz,2H,Ar-H),7.41(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.26-7.16(m,4H,Ar-H),6.38(s,1H,3-indole-H),2.96(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),2.32(s,3H,CH₃),1.84-1.72(m,2H,CH₂),1.03(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₈H₁₉NO₂S:313,1136,found:336.1083([M+Na]⁺)。

實(shí)施例10

6-硝基-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-硝基-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.196g,0.50mmol),反應(yīng)0.6h，得黃色固體0.196g，產(chǎn)率100％，m.p.:159-160℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.99(s,1H,Ar-H),8.21-8.17(m,1H,Ar-H),7.79(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.50(s,5H,Ar-H),7.25(s,4H,Ar-H),7.00(s,1H,3-indole-H),2.27(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₂₁H₁₆N₂O₄S:392.0832,found:415.0728([M+Na]⁺)。

實(shí)施例11

6-氟-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-氟-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.183g,0.50mmol),反應(yīng)0.4h，得白色固體0.183g，產(chǎn)率100％，m.p.:120-121℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.09-8.05(m,1H,Ar-H),7.49-7.36(m,6H,Ar-H),7.30-7.27(m,2H,Ar-H),7.09-7.00(m,3H,Ar-H),6.51(s,1H,3-indole-H),2.32(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₂₁H₁₆FNO₂S:365.0885,found:388.0789([M+Na]⁺)。

實(shí)施例12

5-氟-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺酰基吲哚的制備：方法同實(shí)施例7，改用N-(4-氟-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.183g,0.50mmol),反應(yīng)0.6h，得白色固體0.183g，產(chǎn)率100％，m.p.:126-127℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.29-8.25(m,1H,Ar-H),7.51-7.43(m,5H,Ar-H),7.27-7.24(m,2H,Ar-H),7.11-7.05(m,4H,Ar-H),6.51(s,1H,3-indole-H),2.31(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₂₁H₁₆FNO₂S:365.0885,found:388.0786([M+Na]⁺)。

實(shí)施例13

6-三氟甲基-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-三氟甲基-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.208g,0.50mmol),反應(yīng)0.6h，得白色固體0.208g，產(chǎn)率100％，m.p.:138-139℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.63(s,1H,Ar-H),7.58-7.42(m,7H,Ar-H),7.28-7.25(m,2H,Ar-H),7.08(d,J＝9.0Hz,2H,Ar-H),6.59(s,1H,3-indole-H),2.31(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₂₂H₁₆F₃NO₂S:415.0860,found:438.0755([M+Na]⁺)。

實(shí)施例14

5-三氟甲基-2-苯基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(4-三氟甲基-2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.208g,0.50mmol),反應(yīng)0.8h，得白色固體0.208g，產(chǎn)率100％，m.p.:122-123℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.44(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.76(s,1H,Ar-H),7.61(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.49-7.41(m,5H,Ar-H),7.29-7.26(m,2H,Ar-H),7.09(d,J＝9.0Hz,2H,Ar-H),6.60(s,1H,3-indole-H),2.32(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₂₂H₁₆F₃NO₂S:415.0860,found:438.0756([M+Na]⁺)。

實(shí)施例15

6-氟-2-丙基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-氟-2-丙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.166g,0.50mmol),反應(yīng)0.4h，得白色固體0.166g，產(chǎn)率100％，m.p.:107-108℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ7.93(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.63(d,J＝6.0Hz,2H,Ar-H),7.34-7.20(m,3H,Ar-H),7.00-6.94(m,1H,Ar-H),6.34(s,1H,3-indole-H),2.94(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),2.36(s,3H,CH₃),1.83-1.71(m,2H,CH₂),1.03(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₈H₁₈FNO₂S:331.1042,found:354.0932([M+Na]⁺)。

實(shí)施例16

2-丁基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(2-己炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.164g,0.50mmol),反應(yīng)0.6h，得淺黃色固體0.164g，產(chǎn)率100％，m.p.:83-84℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.18(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.62(d,J＝6.0Hz,2H,Ar-H),7.42-7.40(m,1H,Ar-H),7.26-7.17(m,4H,Ar-H),6.39(s,1H,3-indole-H),2.99(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),2.34(s,3H,CH₃),1.79-1.69(m,2H,CH₂),1.51-1.39(m,2H,CH₂),0.97(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₉H₂₁NO₂S:327.1293,found:350.1191([M+Na]⁺)。

實(shí)施例17

2-二茂鐵基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(2-二茂鐵乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.091g,0.20mmol),反應(yīng)0.4h，得紅色固體0.091g，產(chǎn)率100％，m.p.:128-129℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.25(t,J＝4.5Hz,1H,Ar-H),7.38-7.30(m,6H,Ar-H),7.05(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),6.56(s,1H,3-indole-H),4.74(s,2H,Fc-H),4.48-4.33(m,7H,Fc-H),2.30(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₂₅H₂₁FeNO₂S:455.0642,found:478.0548([M+Na]⁺)。

實(shí)施例18

5-三氟甲基-2-二茂鐵基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(4-三氟甲基-2-二茂鐵乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.105g,0.20mmol),反應(yīng)0.3h，得紅色固體0.105g，產(chǎn)率100％，m.p.:133-135℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.37(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.76(s,1H,Ar-H),7.54(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.25-7.22(m,2H,Ar-H),7.06(d,J＝6.0Hz,2H,Ar-H),6.84(s,1H,3-indole-H),4.58(s,2H,Fc-H),4.37-4.23(m,7H,Fc-H),2.31(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₂₆H₂₀F₃FeNO₂S:523.0531,found:546.0427([M+Na]⁺)。

實(shí)施例19

6-三氟甲基-2-丙基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-三氟甲基-2-戊炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.190g,0.50mmol),反應(yīng)0.1h，得白色固體0.190g，產(chǎn)率100％，m.p.:126-128℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.48(s,1H,Ar-H),7.64(d,J＝9.0Hz,2H,Ar-H),7.52-7.44(m,2H,Ar-H),7.24-7.21(m,2H,Ar-H),6.44(s,1H,3-indole-H),2.99(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),2.36(s,3H,CH₃),1.76-1.74(m,2H,CH₂),1.04(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₉H₁₈F₃NO₂S:381.1010,found:404.0851([M+Na]⁺)。

實(shí)施例20

5-三氟甲基-2-丙基-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(4-三氟甲基-2-戊炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.190g,0.50mmol),反應(yīng)0.1h，得白色固體0.190g，產(chǎn)率100％，m.p.:139-141℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.28(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.70-7.62(m,H,Ar-H),7.50(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.24-7.21(m,2H,Ar-H),6.45(s,1H,3-indole-H),2.98(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),2.36(s,3H,CH₃),1.86-1.73(m,2H,CH₂),1.04(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₉H₁₈F₃NO₂S:381.1010,found:404.0851([M+Na]⁺)。

實(shí)施例21

2-(2-羥基異丙基)-N-對(duì)甲基苯磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(2-(3-甲基-3-羥基丁炔)苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.163g,0.50mmol),反應(yīng)0.4h，得白色固體(0.163g，產(chǎn)率100％，m.p.:99-101℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ7.99(d,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),7.71(d,J＝6.0Hz,2H,Ar-H),7.41(d,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),7.23-7.15(m,4H,Ar-H),6.70(s,1H,3-indole-H),5.03(s,1H,OH),2.30(s,3H,CH₃),1.85(s,6H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₉H₁₈F₃NO₂S:329.1086,found:352.0952([M+Na]⁺)。

實(shí)施例22

2-苯基-N-甲磺酰基吲哚的制備：方法同實(shí)施例7，改用N-(2-苯乙炔基苯基)甲磺酰胺(0.136g,0.50mmol),反應(yīng)1.5h，得白色固體0.136g，產(chǎn)率100％，m.p.:103-105℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.14(d,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),7.63-7.56(m,3H,Ar-H),7.45-7.33(m,5H,Ar-H),6.73(s,1H,3-indole-H),2.75(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₅H₁₃NO₂S:271.0667,found:294.0548([M+Na]⁺)。

實(shí)施例23

5-甲基-2-苯基-N-甲磺酰基吲哚的制備：方法同實(shí)施例7，改用N-(4-甲基-2-苯乙炔基苯基)甲磺酰胺(0.143g,0.50mmol),反應(yīng)0.9h，得白色固體0.143g，產(chǎn)率100％，m.p.:134-135℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.00(d,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),7.57-7.56(m,2H,Ar-H),7.44-7.40(m,4H,Ar-H),7.21(d,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),6.66(s,1H,3-indole-H),2.71(s,3H,CH₃),2.48(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₆H₁₅NO₂S:285.0823,found:308.0715([M+Na]⁺)。

實(shí)施例24

5-三氟甲基-2-丙基-N-甲磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(4-三氟甲基-2-戊炔基苯基)甲磺酰胺(0.153g,0.50mmol),反應(yīng)0.3h，得白色固體0.153g，產(chǎn)率100％，m.p.:50-52℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.12(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.79(s,1H,Ar-H),7.53(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),6.54(s,1H,3-indole-H),3.07(s,3H,CH₃),2.97(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),1.88-1.76(m,2H,CH₂),1.07(t,J＝7.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₃H₁₄F₃NO₂S:305.0697,found:328.0589([M+Na]⁺)。

實(shí)施例25

5-三氟甲基-2-苯基-N-甲磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(4-三氟甲基-2-苯乙炔基苯基)甲磺酰胺(0.170g,0.50mmol),反應(yīng)1.5h，得白色固體0.170g，產(chǎn)率100％，m.p.:191-192℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.26(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.90(s,1H,Ar-H),7.64-7.48(m,6H,Ar-H),6.77(s,1H,3-indole-H),2.83(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₆H₁₂F₃NO₂S:339.0541,found:362.0439([M+Na]⁺)。

實(shí)施例26

2-丁基-N-甲磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(2-己炔基苯基)甲磺酰胺(0.126g,0.50mmol),反應(yīng)0.5h，得白色固體0.123g，產(chǎn)率98％，m.p.71-73℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.02(t,J＝6.0Hz,1H,Ar-H),7.52-7.49(m,1H,Ar-H),7.31-7.24(m,2H,Ar-H),6.47(s,1H,3-indole-H),3.01(s,3H,CH₃),2.97(t,J＝7.5Hz,2H,CH₂),1.81-1.71(m,2H,CH₂),1.53-1.41(m,2H,CH₂),0.97(t,J＝4.5Hz,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₃H₁₇NO₂S:251.0980,found:274.0878([M+Na]⁺)。

實(shí)施例27

6-硝基-2-苯基-N-甲磺?；胚岬闹苽洌悍椒ㄍ瑢?shí)施例7，改用N-(5-硝基-2-苯乙炔基苯基)甲磺酰胺(0.158g,0.50mmol),反應(yīng)0.4h，得黃色固體0.158g，產(chǎn)率100％，m.p.:168-170℃.¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.26(d,J＝9.0Hz,1H,Ar-H),7.72-7.48(m,10H,Ar-H),6.79(s,1H,3-indole-H),2.91(s,3H,CH₃).HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd for C₁₅H₁₂NO₂S:316.0518,found:339.0415([M+Na]⁺)。

實(shí)施例28

2-苯基吲哚的制備：方法同實(shí)施例6，改用CAT-1(0.10mmol)，反應(yīng)24h，得2-苯基吲哚0.049g,產(chǎn)率50％，m.p.:185-187℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(s,1H,NH),7.70-7.66(m,3H,Ar-H),7.49-7.33(m,4H,Ar-H),7.26-7.21(m,2H,Ar-H),6.86(s,1H,3-indole-H)；HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₄H₁₁N:193.0891,found:194.0951。

實(shí)施例29

2-苯基吲哚的制備：方法同實(shí)施例6，改用CAT-2(0.10mmol)，反應(yīng)24h，得2-苯基吲哚0.048g,產(chǎn)率49％，m.p.:185-187℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(s,1H,NH),7.70-7.66(m,3H,Ar-H),7.49-7.33(m,4H,Ar-H),7.26-7.21(m,2H,Ar-H),6.86(s,1H,3-indole-H)；HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₄H₁₁N:193.0891,found:194.0951。

實(shí)施例30

2-苯基吲哚的制備：方法同實(shí)施例6，改用CAT-3(0.10mmol)，反應(yīng)24h，得2-苯基吲哚0.053g,產(chǎn)率55％，m.p.:185-187℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(s,1H,NH),7.70-7.66(m,3H,Ar-H),7.49-7.33(m,4H,Ar-H),7.26-7.21(m,2H,Ar-H),6.86(s,1H,3-indole-H)；HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₄H₁₁N:193.0891,found:194.0951。

實(shí)施例31

2-苯基吲哚的制備：方法同實(shí)施例6，改用CAT-4B(0.10mmol)，反應(yīng)5h，得2-苯基吲哚0.086g,產(chǎn)率89％，m.p.:185-187℃。¹H NMR(300MHz,CDCl₃,TMS):δ8.33(s,1H,NH),7.70-7.66(m,3H,Ar-H),7.49-7.33(m,4H,Ar-H),7.26-7.21(m,2H,Ar-H),6.86(s,1H,3-indole-H)；HR-MS(APCI):m/z[M]⁺:calcd.for C₁₄H₁₁N:193.0891,found:194.0951。

實(shí)施例32

催化劑的再生及其活性評(píng)價(jià)：

催化劑的再生：CAT-4C(CuMgAl-LDH)的制備

首先將使用10次反應(yīng)(實(shí)施例7)后失活的催化劑CAT-4A(1.000g)用熱乙醇洗滌清除有機(jī)殘留物，然后將催化劑用5.0mL 20％的硝酸硝解，得到鹽溶液(A)；NaOH(1.600g,40.00mmol),Na₂CO₃(0.636g,6.00mmol)配置堿溶液(B)。后續(xù)步驟同實(shí)施例4，得CAT-4C(CuMgAl-LDH)催化劑0.950g，藍(lán)色粉末，其中含4.8％Cu(w/w)。

再生催化劑的催化活性評(píng)價(jià)：

方法同實(shí)施例7，以N-(2-苯乙炔基苯基)對(duì)甲苯磺酰胺(0.174g，0.50mmol)作底物，改用CAT-4C(0.067g，0.05mmol)作催化劑。反應(yīng)0.4h結(jié)束后，用砂芯漏斗濾出催化劑，用乙酸乙酯洗滌催化劑，合并有機(jī)相，減壓蒸除溶劑，得白色固體0.174g，產(chǎn)率100％，表征數(shù)據(jù)同實(shí)施例7。

本實(shí)施例說(shuō)明再生的催化劑CAT-4C的催化活性與CAT-4A完全一致。