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分子内氧化环合反应合成N-芳基吲哚-3-腈的方法研究

作　者: 闫俏
导　师: 赵康
学　校: 天津大学
专　业: 药物化学
关键词: N-芳基吲哚-3-腈 NBS NCS 醋酸锌Zn（OAc）2 分子内环合反应
分类号: R914
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

N-芳基吲哚是一类重要的杂环化合物，其基本骨架存在于多种具有药用活性的分子中。例如临床上用于治疗精神分裂症的舍吲哚(Sertindole)就含有N-芳基吲哚环的基本母核结构。虽然对于吲哚化合物的合成已有大量的文献报道，但这些合成方法中对N-芳基吲哚，这一特殊的取代吲哚形式的报道却是有限的。在前期PIFA，即phenyliodine bis(trifluoroacetate)氧化分子内环合反应合成N-芳基吲哚衍生物的基础上，本课题继续研究了通过分子内环合反应来合成N-芳基吲哚-3-腈类化合物的新方法。本论文以取代的苯乙腈和烷基羧酸酯为原料，合成了一系列2-芳基-3-酮腈类化合物。该化合物与取代的芳基胺反应，可以制得2-芳基-3-芳胺基-2-烯腈类底物。该底物在弱氧化剂NBS (N-溴代丁二酰亚胺)或NCS (N-氯代丁二酰亚胺)的作用下，发生卤代反应。继而通过一锅法，在廉价的路易斯酸醋酸锌Zn(OAc)2的作用下，脱去卤素，通过分子内环合反应，构建新的芳基C-N键，形成N-芳基吲哚骨架。利用上述方法，合成了一系列N-芳基吲哚-3-腈类化合物，并且通过核磁共振碳谱、氢谱、质谱等分析方法，确定了该类化合物的结构。在本文中，确定了不稳定的环合反应中间体的结构，并由此讨论推测了可能的反应机理。本论文中所研究的方法具有原料价廉易得，成本较低，操作简单，条件温和，收率比较理想的优点。由于C-N键的形成为环合反应的最终步骤，所以在环合反应构建吡咯环之前，可以进行苯环上的官能团化，从而实现吲哚环中苯环上取代的多样性。鉴于上述优点，该方法将在N-芳基吲哚类化合物的合成过程中发挥重要的作用。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-23
  1.1 引言  7
  1.2 具有生物活性的吲哚衍生物及其应用  7-11
    1.2.1 天然产物中存在的吲哚类生物碱  7-9
    1.2.2 已应用于临床的吲哚类药物  9-11
  1.3 N-芳基吲哚衍生物的文献合成方法  11-21
    1.3.1 以 N,N-二芳基苯腙为底物 (途径 a)  12-13
    1.3.2 吲哚化合物与取代芳烃相连接 (途径 b)  13-17
    1.3.3 以邻炔基卤代芳烃或邻烯基卤代芳烃和取代的苯胺为底物 (途径c和 d)  17-19
    1.3.4 以 N-芳基烯胺类化合物为底物 (途径 e)  19
    1.3.5 吲哚-2-酮还原或吲哚-2-硫酮脱硫 (途径 f)  19-21
    1.3.6 以二芳基胺和三乙醇胺为起始原料 (途径 g)  21
  1.4 结论  21-23
第二章课题设计  23-27
  2.1 引言  23
  2.2 选题依据  23-24
  2.3 研究内容  24-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章实验药品与仪器  27-30
  3.1 药品来源和规格  27-29
  3.2 实验所用仪器及分析方法  29-30
第四章底物的制备  30-46
  4.1 引言  30
  4.2 α-芳基-β-酮腈类化合物的制备  30-34
  4.3 2-苯基-3-氧代丁酸乙酯的制备  34-35
  4.4 烷基-β-二酮类化合物的制备  35-36
  4.5 2-芳基-3-芳胺基烯腈类底物的制备  36-43
  4.6 2-苯基-3-丙胺基-2-丁烯腈的制备  43
  4.7 (Z)-2-苯基-3-苯胺基-2-丁烯酸乙酯的制备  43-44
  4.8 (Z)-3-苯基-4-苯胺基-3-戊烯-2-酮的制备  44-45
  4.9 2-苯基-3-苯胺基-2-环己烯酮的制备  45-46
第五章 NXS/Zn(OAc)2作用下 N-芳基吲哚-3-腈的合成  46-61
  5.1 引言  46
  5.2 反应条件的优化  46-48
  5.3 反应中间体结构的确定  48-51
  5.4 NXS/Zn(OAc)2作用下分子内环合合成 N-芳基吲哚-3-腈  51-55
  5.5 关于 N-烷基取代吲哚衍生物合成的研究  55-56
  5.6 其他类底物合成 N-芳基取代吲哚衍生物的研究  56
  5.7 反应机理  56-57
  5.8 实验结果与讨论  57-60
  5.9 本章小结  60-61
第六章论文结论  61-62
参考文献  62-69
发表论文情况说明  69-70
附录部分化合物的 NMR 谱图  70-99
致谢  99

分子内氧化环合反应合成N-芳基吲哚-3-腈的方法研究

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