新型吲哚衍生物的合成研究*

2020-08-18 08:15史哲毅刘雨馨陈冬梅
科技与创新 2020年16期
关键词:环糊精吲哚衍生物

史哲毅,刘雨馨,陈冬梅

(南京医科大学康达学院,江苏 连云港 222000)

吲哚类化合物广泛存在于自然界中,由于其独特的化学结构与生物活性,其合成一直受到化学家的关注,众多的吲哚化合物通过从自然界中提取或者被合成,推动了吲哚化学的发展。如今随着社会的发展,食品卫生、化学化工、人体健康、环境保护等这些方面越来越扩大了对吲哚衍生物的需求,开发降低全球微生物感染死亡率、副作用小的药物,研制出具有防污性能的环境保护材料等成为了一大热门趋势,因此,了解和探索兼具简单、绿色、高效的新型吲哚衍生物的合成方法显得尤为重要。

1 新型吲哚衍生物合成概述

1.1 2,3-二取代吲哚衍生物

2019 年,吴玉芹等[1]将1 当量的底物、1.1 倍当量溴苯衍生物,将3%当量Pd(OAc)2及6%当量PPh3联合作为催化剂,加入2 倍当量的添加剂正三丁胺,用DMF 为反应溶剂,在120 ℃条件下反应10 h,产率可达89%。其产物2,3-二取代吲哚及其衍生物是一类重要的杂环化合物和化工产品中间体,由于它性质独特,使得在医药、农药等领域中具有广泛的应用,很多药物都以2,3-二取代吲哚为基础,比如吲哚美辛(又称消炎痛),为一非甾体抗炎药,用于临床己有50 多年。

2,3-二取代吲哚的合成如图1 所示。

图1 2,3-二取代吲哚的合成

1.2 β-环糊精介导的吲哚衍生物的合成:靛红与2-氨基苯胺在水中的超分子催化反应

2018 年,SHIVHARE 等[2]首次在水中(中性条件下)进行仿生催化,实验以15 mol%的β-环糊精为催化剂(用水作为溶剂时β-环糊精有较好的溶解度),将反应温度设定在60 ℃,使用的靛红和的邻苯二甲胺进行吲哚衍生物的合成,产率可达90%。

吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成如图2 所示。

图2 吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成

其中所使用的β-环糊精有易于获取、水溶性、低毒性和多功能性等特点,在作为催化剂时,是一种可回收、可重复使用的超分子物质,为6H-吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成提供了一种可持续的绿色方案。

1.3 C3-磷酸化的吲哚衍生物

2018 年,CHEN 等[3]设计了一种在室温下,以2-吲哚甲醇和二苯基膦氧为原料,4-甲基苯磺酸水合物(TsOH·H2O)为催化剂,发现当CH3NO2作溶剂时能够在产率和时间方面达到最佳,即在15 min 内得到93%产率的C3-磷酸吲哚。C3-磷酸化吲哚的合成如图3 所示。该产物已被证明是体外抗HIV-1 的良好抑制剂。另外,在反应过程中TsOH·H2O 发生了高度区域选择性的苄基磷酸化反应,从而以较高的产率获得了苄基位点磷酸化的吲哚,同时,它也是一种廉价且易于处理的催化剂,并显示出较宽的底物范围。

图3 C3-磷酸化吲哚的合成

1.4 3-(1-(噻吩-2-)-1,2,3,6-四氢吡啶-4-)-1H-吲哚

2019 年,KONDE 等[4]在文献中指出:在甲醇和氢氧化钾的存在下,以吲哚和N-取代-4-哌啶酮为原料,在密封的小瓶中加热,控制温度为75 ℃,可以得到产物3-(1-(噻吩-2-)-1,2,3,6-四氢吡啶-4-)-1H-吲哚,3-取代吲哚的合成如图4 所示。

图4 3-取代吲哚的合成

采用该方法优于在酸性条件下进行反应,通过一步即可获得高纯度的化合物。所得产物与抗抑郁和促认知活性有关,作为一种多靶点化合物,它有助于更好地治疗精神分裂症。

2 总结与前景展望

吲哚及其衍生物具有某些生物活性,其合成方法很多,当这类物质被应用于人体或环境中时,相比于其他物质,往往表现出更高的活性、安全性和更低的风险、副作用,而且对环境相对友好,有潜力替代目前在医药、食品、环保等行业所使用的主流产品,可带来更高的效益。新剂型吲哚衍生物的特性将为其实际应用提供基础,不同品类的开发和合成方式的改进可以最大程度地发挥其实际价值。

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