二氢吲哚,也称为苯并吡咯烷(或 2,3-二氢-1H-吲哚或 1-氮杂茚二酮), 是具有双环结构的芳香杂环骨架,双环结构由五元含氮杂环稠合的六元苯环组成.二氢吲哚是一类具有广泛生物学特性的重要杂环, 是许多天然产物和生物活性化合物的关键结构骨架.有效的二氢吲哚合成方法已成为广泛研究的主题.吲哚类化合物广泛存在于自然界中, 很多天然产物和药物分子都含有二氢吲哚的结构骨架,二氢吲哚的衍生物具有较好的药理活性和生理活性, 例如在抗菌,抗惊厥,抗肿瘤和抗炎等方面具有较好的活性等.具有二氢吲哚骨架的化合物在医药,农药,染料等方面具有良好活性.5-硝基二氢吲哚,英文名称:5-nitro-2,3-dihydro-1H-indole,CAS:32692-19-6,熔点:92-94 ℃(lit.) ,是常见的医药及农药中间体.
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在吲哚化学中, 制备二氢吲哚骨架比合成其他衍生物如吲哚酮更具挑战性.获得二氢吲哚骨架的主要方法: (1)吲哚的脱芳构化. 然而使用非环状化合物制备二氢吲哚类衍生物的实例很少,(2)利用吲哚酮还原二氢吲哚. 此方法需要严苛的条件.本文5-硝基二氢吲哚的制备采用5-硝基吲哚的氢化还原方法.5-硝基二氢吲哚的合成路线图见下. 5-硝基二氢吲哚的合成路线图
2-磺酸钠吲哚啉的合成
在 250ml 的三口瓶中,加入水(80ml)和亚硫酸氢钠(23.4g,0.225mol),搅拌下,待亚硫酸氢钠完全溶解后,加入吲哚(11.7g,0.1mol)和乙醇(25ml)的混合溶液,反应液呈黄色,30℃搅拌反应.期间反应液中有黄色晶体出现,保温搅拌20小时后,TLC检测反应进度,吲哚消耗完全后停止反应.抽滤,得到土灰色晶体,用甲醇(50ml×2)洗涤,空气干燥后得到银灰色的 2-磺酸钠吲哚啉中间体(23.3g,0.09068mol),摩尔收率96.4%.
N-乙酰基-2-磺酸钠吲哚啉的合成
在 250ml 的三口瓶中,加入 2-磺酸钠吲哚啉(23.9g,0.1mol)与乙酸酐(150ml),搅拌下加热升温.反应瓶内为均一的悬浮液,当温度到 70℃,维持在该温度反应 2小时.然后再升温到 90℃,反应 0.5小时.反应结束后将该糊状液冷却到 20℃以下,抽滤,得到棕白色的晶体.将该晶体用乙醚(40ml×3)洗涤,空气干燥后得到 N-乙酰基-2-磺酸钠吲哚啉中间体(22.46g,0.08197mol),摩尔收率 81.97%.
5-硝基吲哚的合成
在 500ml 的三口瓶中,加入 N-乙酰基-2-磺酸钠吲哚啉(18.4g,0.06715mol)与水(85mol),搅拌下用冰水浴降温.当温度在 5℃以下时,反应瓶内为油状桔红色悬浊液,开始缓慢的滴加溴素(11.9g,0.07438mol),控制温度不超过 5℃.滴加完溴素后,反应瓶内为深桔红色悬浊液,继续降温到 0℃保持 1小时.随后自然升温,加入 1.7%亚硫酸氢钠中和没有完全反应的溴素.然后加入氢氧化钠(11.5g),升温回流反应.反应 20小时 后将反应液冷却到 10℃,过滤得到棕黄色的晶体.该晶体用水(50ml×3)洗涤,干燥后得到 5-溴吲哚(12.0045g,0.06125mol), mp.86-90℃,摩尔收率 91.21%.环己烷重结晶,得到类白色晶体,mp.90-92℃,重结晶收率 82.2%.
5-硝基二氢吲哚的合成
在 250ml 的三口瓶中,加入5-硝基吲哚与三氟乙酸溶剂,搅拌下常温升温反应10分钟.体系加入硼氢化钠溶液,反应瓶内为均一的悬浮液,当温度到 70℃,维持在该温度反应 2小时.然后再升温到回流,反应过夜(10小时).反应结束后将该糊状液冷却到 20℃以下,加入乙酸乙酯溶剂,搅拌下加入水溶液,萃取,有机溶剂提取水相3次,合并有机溶剂,无水硫酸钠干燥,减压蒸馏有机层.浓缩液加入丙酮及石油醚混合物,冷冻析晶.得到产物5-硝基二氢吲哚.
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