范 威
(滁州城市职业学院,安徽 滁州 239000)
吲哚骨架是一类常见的杂环母核,分布于众多生物碱[1-2]中.该类化合物已被广泛用作拓扑异构酶II抑制剂、DNA嵌入剂[2]、钾离子通道开放剂[3]等.我们通过对国内外文献的调研,发现已有的合成方法大多存在多步反应[4]、过渡金属催化[5]、反应条件苛刻[6]等缺点.因此,如何简洁高效地构建稠合吲哚骨架值得我们深思.
串联反应[7-8]是指从廉价的起始原料出发,在一次设定的条件下实现多个反应过程的级联,从而生成复杂多样的产物的过程.该类转换不需分离中间体,避免了官能团保护和去保护,减少了副反应的产生,体现了原子经济性,已成为当前有机化学界提高反应效率最有效的方法之一.
我们研究小组利用烯胺酮和苊醌为起始原料,在丙酸酐作溶剂,150 ℃条件下高效合成了一系列烯丙基酯化吲哚衍生物,对无金属条件下该类衍生物的合成提供了更有效的补充(图1).
图1 烯丙基酯化吲哚衍生物的合成
熔点测定仪;质谱仪;红外光谱仪;核磁共振仪;四圆衍射仪.
在丙酸酐作溶剂,150 ℃条件下,我们通过拓展底物1的多样性来检验该反应的适用范围.如图2所示,达米酮烯胺酮芳环(Ar)上无论是吸电子的取代基(氟、氯、溴)还是给电子的取代基,都能合成对应的烯丙基酯化吲哚衍生物(产率:64%-78%).除此之外,当芳环(Ar)上是邻位,间位或二取代的取代基时,也不影响该反应的高效进行.
图2 烯丙基酯化吲哚衍生物4的合成
我们培养了化合物4b的单晶,分子结构透视图如图3所示,晶胞图如图4所示.
图3 化合物4b的分子结构透视图
图4 化合物4b的晶胞图
在以上结果的基础上,我们提出了可能的反应机理.烯胺酮1和苊醌2通过加成、分子内环化、脱水、亲核加成、酯化等步骤,最终生成烯丙基酯化吲哚衍生物4(图5).
图5 合成4的可能反应机理
以烯胺酮和苊醌为起始原料,在丙酸酐作溶剂,150 ℃条件下,实现了烯丙基酯化吲哚衍生物的高效合成.我们通过红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、高分辨质谱、X-单晶衍射确认了产物结构,并提出了可能的反应机理.该反应避免了繁琐的后续处理,未来会有巨大的应用价值.