CN108658835B - 一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法 - Google Patents

一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种合成吲哚‑2‑酮类化合物的方法。针对现有技术中吲哚‑2‑酮类化合物的合成由于产率、成本和环保的问题难以工业化的缺点，本发明的技术方案是：包括如下步骤：在含水的有机溶剂中，以化合物X为催化剂，在氧化剂的条件下，使吲哚和水反应得到吲哚‑2‑酮类化合物。化合物X优选为碘单质。本发明适用于有机合成和医药领域。

Description

一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法。
背景技术
吲哚-2-酮类化合物是一类重要的杂环化合物，广泛存在于自然界中，是许多天然产物的结构单元。吲哚-2-酮类化合物具有广泛的生物活性，如消炎、镇痛、抗肿瘤、降血压和调节受体激酶等，在有机合成和医药领域具有重要的应用。
对现有技术的文献检索发现，直接将吲哚转化为相应的吲哚-2-酮的方法主要有：1.在强酸性条件下用DMSO氧化3-取代的吲哚得到(J.Org.Chem.1990,55,4901)；2.通过使用N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)使吲哚溴化，然后在高温下用盐酸水解得到(J.Org.Chem.1964,29,1206)；3.氯过氧化物酶(CPO)催化吲哚与过氧化氢的氧化反应得到(J.Mol.Catal.B:Enzym.1996,2,33)；4.在存在潜在危险的过氧化物如HSO5 －(Tetrahedron Lett.2004,45,6549)和间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)(Tetrahedron 2008,64,7136)的情况下氧化吲哚得到；5.用三溴化吡啶在乙酸中氧化吲哚，然后进行还原脱卤(Eur J.Med.Chem.2008,43,755)；6.金属卟啉配合物如间-四苯基卟吩氯化铁(III)(TPP)催化吲哚与过硼酸钠在含水乙腈/乙酸介质中氧化得到(Pol.J.Chem.Technol.2013,15,107)；7.高价碘(III)在1,4-二氧六环和水中氧化吲哚得到(Eur.J.Org.Chem.2017,10.1002/ejoc.201701807)。但是，这些方法都存在一定的局限性，比如使用的原料存在潜在危险或对环境不友好，反应时间长，操作繁琐，使用过渡金属催化剂导致成本上升，产物收率低等问题，这导致了吲哚-2-酮类化合物的合成难以工业化。
发明内容
针对现有技术中吲哚-2-酮类化合物的合成由于产率、成本和环保的问题难以工业化的缺点，本发明提供一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法，其目的在于：提供一种直接将吲哚氧化为吲哚-2-酮类化合物的合成方法，具有操作简单、无过渡金属催化剂、反应产率高、对环境友好，从而易于工业化的优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法，包括如下步骤：在含水的有机溶剂中，以化合物X为催化剂，在氧化剂的条件下，使吲哚和水反应得到吲哚-2-酮类化合物，反应通式如下：
Figure BDA0001627949490000021
所述化合物X为卤素单质或N-卤代酰胺。
以化合物X采用单质碘为例，上述反应是采用单质碘(I2)催化吲哚和水发生亲核加成反应，然后消除HI，合成吲哚-2-酮类化合物，其中HI再被空气中的氧气氧化成单质碘(I2)，实现催化循环，其合成原理如下：
Figure BDA0001627949490000022
采用该技术方案后，反应只需要一步即可完成，非常简单，有利于生产设备的简化。且催化剂能够循环使用，节约成本。整个反应过程中使用的化学试剂也对环境较为友好，且反应的条件温和，因而具有绿色环保的优点。此外反应的产率高。综上所述，该方法适宜于工业生产，有较高的实际应用价值。
优选的，所述反应通式中，R1基为氢、芳基、烷基、酯基、氰基、醛基、羟基、胺基、卤素中的一种或多种；R2基为氢、芳基、烷基、酯基、磺酰基中的一种；R3基为氢、烷基、芳基、酯基、氰基中的一种。
优选的，所述化合物X为单质碘、溴、N-碘代丁二酰亚胺、N-溴丁二酰胺或N-氯代丁二酰亚胺中的一种或多种。
优选的，所述化合物X的用量为0.01-4摩尔当量。
优选的，所述的反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、乙醇或甲醇中的一种或多种。
优选的，溶剂中水的含量为体积分数1％-100％。
优选的，所述氧化剂为空气、氧气、过氧化氢或过氧叔丁醇中的一种。
上述优选方案中，选用的化合物X、溶剂和氧化剂均为对环境友好、且成本较低的物质，适宜于工业生产。
优选的，反应过程中温度控制在20-180℃。
优选的，反应时间为1-60h。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.反应只需要一步即可完成，非常简单，有利于生产设备的简化。
2.催化剂能够循环使用，节约成本。
3.整个反应过程中使用的化学试剂也对环境较为友好，且反应的条件温和，因而具有绿色环保的优点。
4.反应的产率高。
5.该方法适宜于工业生产，有较高的实际应用价值。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法，包括如下步骤：在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入吲哚，然后加入溶剂、水和作为催化剂的化合物X，在一定温度和时间下搅拌，待反应完全后柱层析分离纯化得到吲哚-2-酮类化合物。
反应通式如下：
Figure BDA0001627949490000031
优选的，反应通式中，R1基为氢、芳基、烷基、酯基、氰基、醛基、羟基、胺基、卤素中的一种或多种；R2基为氢、芳基、烷基、酯基、磺酰基中的一种；R3基为氢、烷基、芳基、酯基、氰基中的一种。
优选的，化合物X为单质碘、溴、N-碘代丁二酰亚胺、N-溴丁二酰胺或N-氯代丁二酰亚胺中的一种或多种。进一步优选为质单质碘(I2)。
优选的，化合物X的用量为0.01-4摩尔当量。进一步优选为0.5摩尔当量。
优选的，的反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、乙醇或甲醇中的一种或多种。进一步优选为
优选的，溶剂中水的含量为体积分数1％-100％。进一步优选为66％。
优选的，氧化剂为空气、氧气、过氧化氢或过氧叔丁醇中的一种。进一步优选为空气。
优选的，反应过程中温度控制在20-180℃。进一步优选为120℃。
优选的，反应时间为1-60h。进一步优选为12h。
下面通过具体的实施例对上述技术方案进行举例说明。
实施例1：1-甲基吲哚-2-酮的合成
1-甲基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000041
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 1-甲基吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，加热至120℃，在空气条件下回流反应12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到淡黄色固体即为1-甲基吲哚-2-酮产品。
针对上述反应的反应条件的筛选过程如表1所示：
表1合成1-甲基吲哚-2-酮反应条件的筛选
Figure BDA0001627949490000042
b分离收率；c没有反应。
所得1-甲基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:89-91℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):7.30–7.22(m,2H),7.03(t,J＝7.8Hz,1H),6.82(d,J＝7.8Hz,1H),3.51(s,2H),3.20(s,3H)；
HRMS(ESI)calcd.for C9H9NNaO[M+Na]+170.0576,found:170.0571。
实施例2：吲哚-2-酮的合成
吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000051
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到灰色固体85mg，收率64％；
所得吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:126-127℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):9.02(s,1H),7.26-7.20(m,2H),7.03(t,J＝7.5Hz,1H),6.90(d,J＝7.9Hz,1H),3.55(s,2H)；
HRMS(ESI)calcd.for C8H7NNaO[M+Na]+156.0420,found:156.0423。
实施例3：1-苯基吲哚-2-酮的合成
1-苯基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000052
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 1-苯基吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到白色固体130mg，收率62％；
所得1-苯基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:120-121℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):7.56–7.49(m,2H),7.42–7.38(m,3H),7.32(d,J＝7.3Hz,1H),7.18(t,J＝7.4Hz,1H),7.09(t,J＝7.3Hz,1H),6.82(d,J＝7.9Hz,1H),3.76(s,2H)；
HRMS(ESI)calcd.for C14H11NNaO[M+Na]+232.0733,found:232.0726。
实施例4：1-卞基吲哚-2-酮的合成
1-卞基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000053
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 1-卞基吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到淡黄色固体174mg，收率78％；
所得1-卞基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:75-76℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):7.32–7.23(m,6H),7.17(t,J＝7.8Hz,1H),7.02(t,J＝7.2Hz,1H),6.72(d,J＝7.8Hz,1H),4.92(s,2H),3.62(s,2H)；
HRMS(ESI)calcd.for C15H14NO[M+H]+224.1075,found:224.1072。
实施例5：1-乙基吲哚-2-酮的合成
1-乙基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000061
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 1-乙基吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到淡黄色固体135mg，收率84％；
所得1-乙基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:93-94℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):7.30–7.23(m,2H),7.03(t,J＝7.8Hz,1H),6.82(d,J＝7.8Hz,1H),3.77(q,J＝7.8Hz,2H),3.53(s,2H),1.27(t,J＝7.3Hz,3H)；
HRMS(ESI)calcd.for C10H11NO[M+H]+162.1576,found:162.1571。
实施例6：5-溴-1-甲基吲哚-2-酮合成
5-溴-1-甲基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000062
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 5-溴-1-甲基吲哚，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到淡红色固体123mg，收率55％；
所得5-溴-1-甲基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:173-174℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):7.39(t,J＝7.8Hz,1H),7.25(s,1H),6.68(d,J＝7.8Hz,1H),3.51(s,2H),3.20(s,3H)；
HRMS(ESI)calcd.for C9H8BrNONa[M+Na]+247.9681,found:247.9684。
实施例7：3-甲基吲哚-2-酮合成
3-甲基吲哚-2-酮的化学结构式为：
Figure BDA0001627949490000071
在一个10mL的圆底烧瓶中分别加入1mmol 3-甲基吲哚(1g)，然后加入1mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)，2mL水和0.5mmol单质碘(I2)，反应在空气条件下回流12小时。冷却后向反应体系加入10mL 10％Na2S2O3，10mL饱和NaHCO3，用3×10mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后回收溶剂，硅胶柱层析得到淡红色固体62mg，收率42％；
所得3-甲基吲哚-2-酮的熔点、氢谱及质谱数据如下：
熔点:118-120℃；
1H NMR(300MHz,CDCl3)(δ,ppm):9.59(brs,1H),7.17-7.24(m,2H),7.03(t,J＝7.6Hz,1H),6.94(d,J＝7.6Hz,1H),3.48(q,J＝7.7Hz,1H),1.51(d,J＝7.7Hz,3H)；
HRMS(ESI)calcd.for C9H10NO[M+H]+148.2746,found:148.2733。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (2)

1.一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：在含水的有机溶剂中，以化合物X为催化剂，在氧化剂的条件下，使吲哚和水反应得到吲哚-2-酮类化合物，反应通式如下：
Figure 803433DEST_PATH_IMAGE001
所述化合物X为单质碘，吲哚与单质碘的摩尔比为2:1；
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基甲酰胺和水的体积比为1:1或1:2；
所述氧化剂为空气；
所述吲哚为1-甲基吲哚、1-苄基吲哚或1-乙基吲哚；
反应过程中温度控制在120℃，回流反应12小时。
2.根据权利要求1中所述的一种合成吲哚-2-酮类化合物的方法，其特征在于：吲哚用量为1 mmol，单质碘用量为0.5 mmol，N,N-二甲基甲酰胺用量为1 ml，水用量为1 ml或2ml。
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Reactions of N-Bromosuccinimide and Indoles. A Simple Synthesis of 3-Bromooxindoles;R. L. Hinman.，et al.;《 Journal of Organic Chemistry》;19641231;第29卷(第5期);第1206-1215页 *
Regioselective synthesis of 2,3’-biindoles mediated by an NBS-induced homo-coupling of indoles;Panpan Huang，et al.;《Organic & Biomolecular Chemistry》;20171231(第15期);第9622-9629页 *

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