范 威
(滁州城市職業(yè)學(xué)院,安徽 滁州 239000)
吲哚骨架是一類常見的雜環(huán)母核,分布于眾多生物堿[1-2]中.該類化合物已被廣泛用作拓撲異構(gòu)酶II抑制劑、DNA嵌入劑[2]、鉀離子通道開放劑[3]等.我們通過對國內(nèi)外文獻的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)已有的合成方法大多存在多步反應(yīng)[4]、過渡金屬催化[5]、反應(yīng)條件苛刻[6]等缺點.因此,如何簡潔高效地構(gòu)建稠合吲哚骨架值得我們深思.
串聯(lián)反應(yīng)[7-8]是指從廉價的起始原料出發(fā),在一次設(shè)定的條件下實現(xiàn)多個反應(yīng)過程的級聯(lián),從而生成復(fù)雜多樣的產(chǎn)物的過程.該類轉(zhuǎn)換不需分離中間體,避免了官能團保護和去保護,減少了副反應(yīng)的產(chǎn)生,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟性,已成為當前有機化學(xué)界提高反應(yīng)效率最有效的方法之一.
我們研究小組利用烯胺酮和苊醌為起始原料,在丙酸酐作溶劑,150 ℃條件下高效合成了一系列烯丙基酯化吲哚衍生物,對無金屬條件下該類衍生物的合成提供了更有效的補充(圖1).
圖1 烯丙基酯化吲哚衍生物的合成
熔點測定儀;質(zhì)譜儀;紅外光譜儀;核磁共振儀;四圓衍射儀.
在丙酸酐作溶劑,150 ℃條件下,我們通過拓展底物1的多樣性來檢驗該反應(yīng)的適用范圍.如圖2所示,達米酮烯胺酮芳環(huán)(Ar)上無論是吸電子的取代基(氟、氯、溴)還是給電子的取代基,都能合成對應(yīng)的烯丙基酯化吲哚衍生物(產(chǎn)率:64%-78%).除此之外,當芳環(huán)(Ar)上是鄰位,間位或二取代的取代基時,也不影響該反應(yīng)的高效進行.
圖2 烯丙基酯化吲哚衍生物4的合成
我們培養(yǎng)了化合物4b的單晶,分子結(jié)構(gòu)透視圖如圖3所示,晶胞圖如圖4所示.
圖3 化合物4b的分子結(jié)構(gòu)透視圖
圖4 化合物4b的晶胞圖
在以上結(jié)果的基礎(chǔ)上,我們提出了可能的反應(yīng)機理.烯胺酮1和苊醌2通過加成、分子內(nèi)環(huán)化、脫水、親核加成、酯化等步驟,最終生成烯丙基酯化吲哚衍生物4(圖5).
圖5 合成4的可能反應(yīng)機理
以烯胺酮和苊醌為起始原料,在丙酸酐作溶劑,150 ℃條件下,實現(xiàn)了烯丙基酯化吲哚衍生物的高效合成.我們通過紅外光譜、核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、高分辨質(zhì)譜、X-單晶衍射確認了產(chǎn)物結(jié)構(gòu),并提出了可能的反應(yīng)機理.該反應(yīng)避免了繁瑣的后續(xù)處理,未來會有巨大的應(yīng)用價值.