CN108586310B - 3-巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3‑巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法，以吲哚类化合物和硫代硫酸盐为反应底物，以碘化钾和亚硝酸钠为催化剂，以醋酸为助剂，以氧气为氧化剂，反应底物在有机溶剂中，于常压、温度50～80℃的条件下反应，反应结束后经分离处理得到所述的3‑巯基吲哚类化合物。本发明所述的合成方法，操作简便安全，以清洁氧气为终端氧化剂，大大降低了环境成本；反应条件温和。

Description

3-巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法
技术领域
本发明涉及一种3-巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法。
背景技术
3-巯基吲哚类化合物具有非常好的生物活性，在药物中具有不可替代的作用。其在治疗癌症、HIV、过敏、心脏病、细菌感染等方面的显著治疗效果备受关注。过去十几年，合成3-巯基吲哚类化合物的策略主要可以分为两种，一种是通过环化反应制备3-巯基吲哚类化合物；另一种是通过吲哚类化合物与含硫的亲核试剂反应合成3-巯基吲哚类化合物。
在使用含硫的亲核试剂与吲哚类化合物反应合成3-巯基吲哚类化合物时，主要的硫源可以分为以下几种：(1)N-芳硫化的邻苯二甲酰亚胺；(2)亚磺酸；(3)苯亚磺酸钠；(4)苯磺酰氯；(5)二硫醚；(6)硫醇；(7)硫代硫酸盐。用硫代硫酸盐作为硫源的优势在于：硫代硫酸盐性质比较稳定、无臭味、容易制备、在有机溶剂溶解性较好。以碘作为催化剂、二甲基亚砜(DMSO)为氧化剂和溶剂的催化氧化体系已经成功地用于吲哚类化合物与硫代硫酸盐为原料合成3-巯基吲哚类化合物的反应中(J.Org.Chem.,2016,81,4262；Synlett,2018,29,349)。
但DMSO作为氧化剂和溶剂使用会存在以下缺陷：(1)DMSO反应后生成二甲基硫醚，对环保不利；(2)DMSO亲水性好、沸点高，用于工业生产中后处理会比较麻烦。近年来，以分子氧作清洁氧源的绿色催化氧化技术日益受到人们的重视。因为分子氧是可持续使用的自然资源，使用成本低，原子经济性高，氧化反应副产物仅为水，不产生污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种以吲哚类化合物和硫代硫酸盐为原料，通过催化氧化反应制备3-巯基吲哚类化合物的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：3-巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法，其特征在于：以吲哚类化合物和硫代硫酸盐为反应底物，以碘化钾和亚硝酸钠为催化剂，以醋酸为助剂，以氧气为氧化剂，反应底物在有机溶剂中，于常压、温度50～80℃的条件下反应，反应结束后经分离处理得到所述的3-巯基吲哚类化合物。
所述反应底物吲哚类化合物的结构式如式(II)所示，所述反应底物硫代硫酸盐的结构式如式(III)，得到的产物结构式如式(I)所示；
Figure BDA0001631355510000021
式(I)或式(II)中，R1为H或C1～C4烷基，优选R1为H或甲基；R2为H、C1～C4烷基、苯基或取代苯基，优选R2为H、甲基或苯基；R3为为H、F、Cl、Br、I、硝基、氰基、酯基、C1～C4烷基或C1～C2烷氧基，优选R3为H、F、Cl、Br、氰基、酯基、甲基或甲氧基。
式(I)或式(III)中，R4为C4～C10烷基、苯基、取代的苯基、杂芳香基、取代的杂芳香基、萘基、取代的萘基、苄基或取代的苄基。所述的杂芳香基可以是环内含N、O、S等杂原子的芳香基。所述的取代的苯基、取代的杂芳香基、取代的萘基和取代的苄基是指苯环、杂芳香环、萘环和苄基苯环上的氢被一个或多个取代基取代，所述的取代基各自独立选自下列之一：卤素、C1～C4的烷基、C1-C4的烷氧基、三氟甲基和硝基。优选R4为正丁基、正辛基、苯基、卤代苯基、烷基取代苯基、烷氧基取代苯基、三氟甲基取代苯基、苄基、溴代苄基或硝基取代苄基。
本发明中，所述有机溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、二氯乙烷、乙腈，优选为乙腈。
本发明中，所述反应底物吲哚类化合物与硫代硫酸盐、KI、NaNO2的物质的量比为100：95～125：15～25：8～20。
本发明中，所述醋酸质量用量推荐为反应底物的4～20倍。
本发明中，所述溶剂质量用量推荐为反应底物的10～80倍。
本发明中，所述反应温度为50～80℃。
本发明中，所述反应时间为10～24h。
通常所述反应液后处理的方法为：反应结束后，减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得产物3-巯基吲哚类化合物。
具体推荐本发明所述的合成方法为：在乙腈溶剂中，加入底物吲哚类化合物和硫代硫酸盐、碘化钾(KI)、亚硝酸钠(NaNO2)和醋酸(HOAc)，常压氧气条件下，在50～80℃反应10～24h，反应结束后，减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得产物3-巯基吲哚类化合物；反应底物吲哚类化合物与硫代硫酸盐、KI、NaNO2的物质的量比为100：95～125：15～25：8～20；所述醋酸质量用量为反应底物的4～20倍；所述溶剂质量用量为反应底物的10～80倍。
本发明所述的合成方法，操作简便安全，其有益效果主要在于：
A)以清洁氧气为终端氧化剂，大大降低了环境成本。
B)反应条件温和。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下述实施例所制得的3-巯基吲哚类化合物的结构式分别如式(1)～(31)所示：
Figure BDA0001631355510000041
Figure BDA0001631355510000051
实施例1：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为72％。
实施例2：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是反应温度改为60℃，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为70％。
实施例3：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是乙腈改为二氯乙烷，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为55％。
实施例4：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是乙腈改为N,N’-二甲基甲酰胺，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为50％。
实施例5：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是NaNO2的用量改为0.1mmol，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为53％。
实施例6：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是KI的用量改为0.125mmol，NaNO2的用量改为0.04mmol，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为71％。
实施例7：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是3-甲氧基苯基硫代硫酸钠的用量改为0.625mmol，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为72％。
实施例8：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是KI的用量改为0.075mmol，3-甲氧基苯基硫代硫酸钠的用量0.475mmol，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为61％。
实施例9：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式1)的制备
反应步骤同实施例1，所不同的是乙腈用量改为6mL，HOAc的用量改为1mL，3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为72％。
实施例10：1-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式2)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。反应液中加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除溶剂，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得1-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为71％。
实施例11：2-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式3)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的2-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得2-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为76％。
实施例12：4-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式4)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的4-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得4-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为66％。
实施例13：5-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式5)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为75％。
实施例14：6-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式6)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的6-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得6-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为72％。
实施例15：7-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式7)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的7-甲基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得7-甲基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为77％。
实施例16：5-甲氧基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式8)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-甲氧基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-甲氧基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为75％。
实施例17：6-甲氧基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式9)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的6-甲氧基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应24h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得6-甲氧基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为52％。
实施例18：2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式10)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的2-苯基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为73％。
实施例19：1-甲基-2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式11)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1-甲基-2-苯基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应18h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得1-甲基-2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为82％。
实施例20：1-甲基-2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式11)的制备
反应步骤同实施例19，所不同的是乙腈的用量改为1.5mL，1-甲基-2-苯基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚的分离收率为80％。
实施例21：5-氟-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式12)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-氟-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-氟-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为76％。
实施例22：6-氟-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式13)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的6-氟-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得6-氟-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为73％。
实施例23：5-氯-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式14)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-氯-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-氯-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为77％。
实施例24：6-氯-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式15)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的6-氯-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得6-氯-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为71％。
实施例25：4-溴-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式16)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的4-溴-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得4-溴-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为68％。
实施例26：5-溴-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式17)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-溴-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应16h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-溴-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为82％。
实施例27：5-氰基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚(式18)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的5-氰基-1H-吲哚、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得5-氰基-3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为65％。
实施例28：3-对甲基苯硫基-1H-吲哚(式19)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-甲基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-对甲基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为79％。
实施例29：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚-5-甲酸甲酯(式20)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚-5-甲酸甲酯、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚-5-甲酸甲酯，分离收率为81％。
实施例30：3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚-6-甲酸甲酯(式21)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚-6-甲酸甲酯、0.6mmol的3-甲氧基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应20h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-间甲氧基苯硫基-1H-吲哚-6-甲酸甲酯，分离收率为78％。
实施例31：3-对氯苯硫基-1H-吲哚(式22)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-氯苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-对氯苯硫基-1H-吲哚，分离收率为73％。
实施例32：3-对溴苯硫基-1H-吲哚(式23)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-溴苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-对溴苯硫基-1H-吲哚，分离收率为81％。
实施例33：3-对三氟甲基苯硫基-1H-吲哚(式24)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-三氟甲基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得4-三氟甲基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为74％。
实施例34：3-邻三氟甲基苯硫基-1H-吲哚(式25)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的2-三氟甲基苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-邻三氟甲基苯硫基-1H-吲哚，分离收率为80％。
实施例35：3-苄硫基-1H-吲哚(式26)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的苄基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应24h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-苄硫基-1H-吲哚，分离收率为38％。
实施例36：3-对溴苄硫基-1H-吲哚(式27)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-溴苄基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应24h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-对溴苄硫基-1H-吲哚，分离收率为49％。
实施例37：3-正丁硫基-1H-吲哚(式28)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的正丁基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-正丁硫基-1H-吲哚，分离收率为44％。
实施例38：3-正辛硫基-1H-吲哚(式29)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的正辛基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应12h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-正辛硫基-1H-吲哚，分离收率为45％。
实施例39：3-对硝基苄硫基-1H-吲哚(式30)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的4-硝基苄基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应24h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-对硝基苄硫基-1H-吲哚，分离收率为73％。
实施例40：3-苯硫基-1H-吲哚(式31)的制备
在15mL的玻璃管中，加入3mL的乙腈、0.5mmol的1H-吲哚、0.6mmol的苯基硫代硫酸钠、0.1mmol的KI和0.05mmol的NaNO2，以氧气置换反应管内空气，用橡胶塞密闭瓶口后，插入氧气球，再用注射器向反应管内加入0.5mL的HOAc，将反应管放入预先加热至80℃的油浴中，搅拌下反应16h。减压蒸除，加入硫代硫酸钠溶液搅拌，然后用二氯甲烷萃取，分离出有机层，减压蒸除二氯甲烷，再进行柱层析分离，以乙醚/石油醚体积比1：5的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂即得3-苯硫基-1H-吲哚，分离收率为73％。
实施例41：3-苯硫基-1H-吲哚(式31)的制备
反应步骤同实施例41，所不同的是反应温度改为50℃，3-苯硫基-1H-吲哚的分离收率为48％。

Claims (3)

1.3-巯基吲哚类化合物的催化氧化合成方法，其特征在于：以吲哚类化合物和硫代硫酸盐为反应底物，以碘化钾和亚硝酸钠为催化剂，以醋酸为助剂，以氧气为氧化剂，反应底物在有机溶剂中，于常压、温度50～80℃的条件下反应，反应结束后经分离处理得到所述的3-巯基吲哚类化合物；
所述反应底物吲哚类化合物的结构式如式(II)所示，所述反应底物硫代硫酸盐的结构式如式(III)，得到的产物结构式如式(I)所示；
Figure FDA0002398022110000011
式(I)或式(II)中，R1为H或C1～C4烷基；R2为H、C1～C4烷基或苯基；R3为H、F、Cl、Br、I、硝基、氰基、酯基、C1～C4烷基或C1～C2烷氧基；
式(I)或式(III)中，R4为C4～C10烷基、苯基、取代的苯基、杂芳香基、取代的杂芳香基、萘基、取代的萘基、苄基或取代的苄基；所述的杂芳香基是环内含N、O、S杂原子的芳香基；所述的取代的苯基、取代的杂芳香基、取代的萘基和取代的苄基是指苯环、杂芳香环、萘环和苄基苯环上的氢被一个或多个取代基取代，所述的取代基各自独立选自下列之一：卤素、C1～C4的烷基、C1-C4的烷氧基、三氟甲基和硝基。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N’-二甲基甲酰胺、二氯乙烷、乙腈。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应底物吲哚类化合物与硫代硫酸盐、KI、NaNO2的物质的量比为100：95～125：15～25：8～20。
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