3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成及其抗真菌活性

王雪莉,劉飛,王奇志,徐曙，羅金岳*

(1.南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，南京 210037； 2.江蘇省中國科學(xué)院植物研究所，南京 210014)

3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成及其抗真菌活性

王雪莉1,劉飛2,王奇志2,徐曙2，羅金岳1*

(1.南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，南京 210037； 2.江蘇省中國科學(xué)院植物研究所，南京 210014)

為研究雙吲哚甲烷類化合物的高效合成方法及生物活性，以吲哚和苯甲醛為原料，以NiCl2為催化劑，合成了化合物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚，分析了溶劑種類、原料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量等對產(chǎn)物收率的影響，并確定了適宜的合成條件。結(jié)果表明，3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚合成的適宜條件為以乙醇為溶劑，n(吲哚)∶n(苯甲醛)= 2∶1.1，催化劑用量是苯甲醛物質(zhì)的量的5%，40℃下反應(yīng)5h，產(chǎn)物收率達(dá)到82.6%。采用紅外、高分辨率質(zhì)譜和NMR等分析手段對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，分析了化合物對兩種植物病原菌的抗真菌活性，發(fā)現(xiàn)3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚(10 μg/mL)對油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum(Lib.) de Bary)和黃瓜灰霉病菌(BotrytiscinereaPers.ex Fr.)具有明顯抑制作用，其抑制率分別為61.1%和60.8%。研究的雙吲哚甲烷類化合物合成方法反應(yīng)條件溫和，后處理環(huán)保，對新型抗植物病原真菌藥研究和開發(fā)具有借鑒意義。

雙吲哚甲烷；氯化鎳；催化；抗真菌活性

雙吲哚類生物堿在自然界中廣泛存在，主要為陸生和海洋生物的代謝產(chǎn)物，是一類具有重要生物活性的化合物[1]。雙吲哚甲烷是雙吲哚類生物堿中的一種重要物質(zhì)，1977年，Porter等[2]首次從真菌中發(fā)現(xiàn)雙吲哚甲烷類生物堿，隨之，雙吲哚類生物堿的生物活性和藥理活性逐漸被人們發(fā)現(xiàn)。研究表明，雙吲哚甲烷類化合物具有顯著的抗腫瘤活性[3]，例如，3,3′-雙吲哚甲烷對多種腫瘤細(xì)胞具有明顯的體外抑制活性，可抑制多種腫瘤細(xì)胞生長，并能夠誘導(dǎo)細(xì)胞死亡及抑制血管新生等。也有研究表明，雙吲哚甲烷類生物堿Vibrindole A，具有良好的抗菌活性[4]。由于雙吲哚甲烷及其衍生物的突出生物活性和獨(dú)特的骨架結(jié)構(gòu)，該類化合物受到較多關(guān)注。

1963年，Kama等[5]首次使用吲哚和醛類化合物合成了雙吲哚類生物堿。近年來，雙吲哚甲烷及其衍生物的合成方法相關(guān)報(bào)道較多，研究人員致力于尋找產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、操作簡便的合成方法。目前較具代表性的合成路線為醛/酮與吲哚、醚與吲哚、胺與吲哚，其中，以醛/酮與吲哚為底物的合成方法最具代表性，以醛/酮與吲哚為底物合成雙吲哚甲烷常用的催化劑有：質(zhì)子酸(H3PW12O40)[6-7]、路易斯酸(ZrCl4[8]、LiClO4[9]、ZnCl2[10]等)、固體酸(蒙脫石K10[11]、蒙脫石K10-ZnCl2[12]、蒙脫石K10-BiCl3[13]、HY沸石[14])、離子液體[15]、金屬配合物[16]等。這些合成方法存在溶劑有毒、催化劑昂貴、反應(yīng)條件苛刻、時(shí)間長等不足，因此，近年來綠色的催化劑、溫和的反應(yīng)條件、后處理簡單及環(huán)保的合成路線成為雙吲哚甲烷研究的熱點(diǎn)。對于路易斯酸催化體系，由于吲哚中N原子的配位作用，存在催化劑容易失活、催化劑用量較多等問題，同時(shí)，反應(yīng)后處理復(fù)雜、副反應(yīng)產(chǎn)物難以除去也是目前需解決的問題。筆者在前期研究吲哚、硝基甲烷及醛的不對稱傅克-亨利反應(yīng)(F-C-H反應(yīng))中發(fā)現(xiàn)，在包括氯化鎳在內(nèi)的鎳鹽催化下，以異丙醇為溶劑，體系中會(huì)發(fā)生吲哚與醛的反應(yīng)，生成雙吲哚甲烷產(chǎn)物，通過簡單后處理即可獲得產(chǎn)物。因此，本研究擬以價(jià)格低廉的NiCl2為催化劑，研究雙吲哚甲烷代表性化合物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成方法。在此基礎(chǔ)上，鑒于研究發(fā)現(xiàn)雙吲哚甲烷化合物具有抗菌活性，分析了3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚對植物病原菌——油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum(Lib.) de Bary)及黃瓜灰霉病菌(BotrytiscinereaPers.ex Fr.)的抗真菌活性，為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

馬弗爐(沈陽市節(jié)能電爐廠，8-10)，紅外光譜儀(美國熱電公司，F(xiàn)TIR 380)，液質(zhì)聯(lián)用儀(美國安捷倫公司，1260 UPLC-DAD-6530 ESI-QTOF MS)，核磁共振波譜儀(德國Brucker公司，300 MHz)。所用溶劑均為分析純，吲哚純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))99%，苯甲醛為分析純(使用前重蒸)，NiCl2·6H2O純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))98%。

1.2 NiCl2催化劑的制備

取坩堝盛取適量的藍(lán)色NiCl2·6H2O結(jié)晶，放入馬弗爐中，200℃加熱1h，得到土黃色塊狀NiCl2，置于干燥器中，自然冷卻至室溫，簡單研磨備用。

1.3 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成

以吲哚和苯甲醛為原料合成3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚。將一定量吲哚、苯甲醛(1 mmol)加入10 mL具塞試管中，以 1 mL溶劑溶解，加入制備好的催化劑NiCl2，一定溫度下反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如圖1所示。薄層色譜(TLC)監(jiān)測反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)溶劑，柱層析分離，洗脫劑為石油醚(PE)和乙酸乙酯(AcOEt)，體積比為8∶1～6∶1，經(jīng)真空干燥得到產(chǎn)物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚。產(chǎn)物收率根據(jù)以下公式計(jì)算：

式中：m為產(chǎn)物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的質(zhì)量，g;m0為理論產(chǎn)量(以吲哚為基準(zhǔn)計(jì)算，吲哚的量為2mmol時(shí)，理論產(chǎn)物質(zhì)量為0.322 g(1 mmol)。)，g。

圖1 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成反應(yīng)式Fig.1 Synthesis of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole)

1.4 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的分析

對經(jīng)柱層析純化得到的產(chǎn)物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚進(jìn)行分析及結(jié)構(gòu)鑒定。使用液質(zhì)聯(lián)用儀(二極管陣列檢測器DAD190～400 nm；色譜柱：Zorbax SB-C18柱，4.6 mm×100mm，1.8μm；0.1%甲酸 H2O為流動(dòng)相A，CH3OH為流動(dòng)相B；洗脫條件0～15 min，流動(dòng)相B由70%增加至100%，15～30 min，流動(dòng)相B100%，流速0.3mL/min，柱溫35℃；色譜柱流出組分進(jìn)入電噴霧質(zhì)譜儀的流速為10μL/min；正離子質(zhì)譜(ESI+/MS)條件：毛細(xì)管電壓4.0kV，干燥氣溫度350℃，霧化器壓力3.52 kg/cm2)，IR(溴化鉀壓片)，核磁共振氫譜及碳譜(氘代氯仿為溶劑，四甲基硅烷TMS做內(nèi)標(biāo))分析其結(jié)構(gòu)。

1.5 抗植物病原菌活性試驗(yàn)

稱取一定量的供試樣品3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚，使用二甲基亞砜(DMSO)溶解，加入滅菌后的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)(DMSO終質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%)，混合搖勻，最后加到無菌培養(yǎng)皿中，制成PDA含藥平板為10μg/mL(樣品終質(zhì)量濃度)，用只含 DMSO的PDA平板作為溶劑對照，不含溶劑和樣品的PDA平板作為空白對照。使用內(nèi)徑為5mm的打孔器從已活化的菌落邊緣取菌碟，放至PDA平板上，25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)空白對照組菌落長滿時(shí)，采用十字交叉法測量菌落生長直徑(cm)，記錄并計(jì)算抑制率。其中抑制率的計(jì)算方法為：

菌落直徑=菌落生長直徑平均值-0.5(菌碟直徑)；

菌絲生長抑制率=(對照菌落生長直徑-處理菌落生長直徑)/對照菌落生長直徑×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成方法

2.1.1 不同溶劑對產(chǎn)物收率的影響

不同溶劑對產(chǎn)物收率的影響如表1所示。試驗(yàn)條件為：吲哚、苯甲醛及催化劑NiCl2的物質(zhì)的量之比為2.0∶1.0∶1.0，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時(shí)間5 h。所用溶劑為異丙醇、乙醇、乙腈、乙酸、氯仿、甲苯和四氫呋喃。由表1結(jié)果可知，溶劑對產(chǎn)物收率具有一定影響。其中，以乙腈及乙酸為溶劑時(shí)產(chǎn)物收率較低，且TLC檢測發(fā)現(xiàn)副產(chǎn)物也較多；以異丙醇及四氫呋喃為溶劑時(shí)，產(chǎn)物收率略有升高；當(dāng)以氯仿和甲苯為溶劑時(shí)，產(chǎn)物收率均為71.4%； 以乙醇為溶劑的產(chǎn)物收率最高，為72.6%，同時(shí)，副產(chǎn)物也較少。因此根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最適反應(yīng)溶劑為乙醇。

表1 溶劑種類對產(chǎn)物收率的影響Table 1 Effect of solvent type on yield

2.1.2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物收率的影響

反應(yīng)溫度對產(chǎn)物收率的影響結(jié)果如圖2所示。反應(yīng)條件為：以乙醇為溶劑，吲哚、苯甲醛及催化劑NiCl2的物質(zhì)的量之比為2.0∶1.0∶1.0，反應(yīng)時(shí)間5 h。從圖2結(jié)果可知，隨溫度升高，產(chǎn)物收率逐漸升高，然后趨于平穩(wěn)，產(chǎn)物收率為47.1%～75.8%。反應(yīng)溫度為40℃時(shí)，產(chǎn)物收率較高，為74.7%。溫度繼續(xù)升高后，產(chǎn)物收率變化不大，但副反應(yīng)增加，副產(chǎn)物種類增多，給分離帶來較大不便。綜合試驗(yàn)結(jié)果，適宜反應(yīng)溫度為40℃。

圖2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物收率的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on yield

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物收率的影響

對于吲哚與醛/酮的反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物收率具有重要影響。在已獲得反應(yīng)的適宜溶劑和溫度基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物收率的影響，進(jìn)行6個(gè)反應(yīng)，每個(gè)反應(yīng)的時(shí)間分別為1，3，4，5，6和8 h，反應(yīng)結(jié)果如表2所示。反應(yīng)進(jìn)行1h時(shí)，產(chǎn)物收率為53.7%；隨反應(yīng)時(shí)間的延長，在1～5h內(nèi)，產(chǎn)物收率逐漸增加，在5 h時(shí)，產(chǎn)物收率達(dá)到74.7%；進(jìn)一步延長反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)物收率略有降低，反應(yīng)8 h時(shí)，產(chǎn)物收率為72.1%。TLC檢測結(jié)果顯示，反應(yīng)進(jìn)行5 h時(shí)，反應(yīng)體系中苯甲醛已較少，而吲哚尚有剩余；反應(yīng)8 h時(shí)，未檢測到苯甲醛，吲哚仍有剩余。因此，繼續(xù)延長反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)物收率并不會(huì)繼續(xù)提高，這是因?yàn)榈孜镏槐郊兹┮呀?jīng)發(fā)生了副反應(yīng)，進(jìn)一步延長反應(yīng)時(shí)間，不僅不能提高收率，還增加了后處理的分離難度。綜合試驗(yàn)結(jié)果，較為合適的反應(yīng)時(shí)間為5h。

表2 反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物收率的影響Table 2 Effect of reaction time on yield

2.1.4 反應(yīng)物料比對產(chǎn)物收率的影響

前述研究反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物收率的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)反應(yīng)底物吲哚與苯甲醛的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，反應(yīng)8 h后TLC檢測結(jié)果顯示吲哚仍有剩余，但未檢測到苯甲醛。因此，通過增加苯甲醛的量，可能提高吲哚轉(zhuǎn)化率，研究原料物料比n(吲哚)∶n(苯甲醛)分別為2∶1.0，2∶1.1，2∶1.2，2∶1.3和2∶1.5條件下的產(chǎn)物收率，結(jié)果見表3。當(dāng)苯甲醛的量增加10%時(shí)，產(chǎn)物收率明顯提高，收率達(dá)到80.0%，TLC檢測可見吲哚有剩余。隨苯甲醛用量升高，產(chǎn)物收率略有降低，TLC檢測結(jié)果顯示，提高苯甲醛用量，不能有效改變參與反應(yīng)的吲哚量。在物料比n(吲哚)∶n(苯甲醛)為2∶1.1時(shí)，產(chǎn)物收率最高，因此，適宜的反應(yīng)物料比為n(吲哚)∶n(苯甲醛)=2∶1.1。

表3 原料物料比對產(chǎn)物收率的影響Table 3 Effect of ratio of indole to benzaldehyde on yield

2.1.5 催化劑NiCl2用量對產(chǎn)物收率的影響

選取催化劑NiCl2用量分別為苯甲醛用量(物質(zhì)的量)的2%，5%，10%，50%和100%，反應(yīng)結(jié)果如圖3所示。降低催化劑NiCl2的量，產(chǎn)物收率變化不大，當(dāng)催化劑量降至5%時(shí)，產(chǎn)物收率為82.1%，進(jìn)一步降低催化劑量至2%時(shí)，產(chǎn)物收率明顯降低為79.8%。試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)催化劑量降到1%時(shí)，僅可觀察到少量產(chǎn)物生成。因此，較為合適的催化劑量為苯甲醛用量的5%。

圖3 催化劑用量對產(chǎn)物收率的影響Fig.3 Effect of amount of catalyst on yield

2.1.6 適宜合成條件

綜合各單因素試驗(yàn)結(jié)果，合成3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的適宜條件：乙醇為溶劑，反應(yīng)溫度為40℃，吲哚與苯甲醛物質(zhì)的量之比為n(吲哚)∶n(苯甲醛)=2∶1.1，催化劑NiCl2用量為苯甲醛用量的5%，反應(yīng)時(shí)間為5 h。在此條件下，重復(fù)反應(yīng)3次，產(chǎn)物收率分別為82.3%，83.1%和82.5%，反應(yīng)穩(wěn)定性較好，產(chǎn)物平均收率為82.6%。

2.2 化合物結(jié)構(gòu)確證

合成所得產(chǎn)物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚為紅褐色固體，質(zhì)譜圖見圖4，紅外圖見圖5，核磁共振氫譜(1H NMR)圖及核磁共振碳譜(13C NMR)圖分別見圖6和圖7。確證產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)解析如下：

高分辨率質(zhì)譜(HRMS)：C23H17N2[M-H]+理論值:321.138 6,實(shí)際值:321.139 2;FT-IR:3 393(νNH)，3 051(υNH,PhCH),1 597(δNH),1 491(υC=C),1 455(δCH,CH),747(δCH,ArH);1H NMR(300 MHz,DMSO-d6),δ=5.83(s,1H,ArCH),6.85～6.82(m,4H,ArH),7.03(s,2H,NHCH),7.16～7.18(m,3H,ArH),7.26～7.35(m,8H,ArH),10.80(s,2H,NH);13C NMR (75MHz,DMSO-d6),δ=39.6(C8和C8′),111.3(C7和C7′),118.0(C3和C3′),118.1(C4和C4′),119.0(C5和C5′),120.7(C6和C6′),123.4(C2和C2′),125.6(C12),126.5(C3a和C3a′),127.9(C10和C14′),136.5(C1a和C1a′),144.9(C9)。

圖4 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚質(zhì)譜圖Fig.4 High resolution mass sepcturm (HRMS) of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole)

圖5 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚紅外譜圖Fig.5 Infrared spectrogram (FT-IR) of 3,3′- (phenylmethylene)bis(1H-indole)

圖6 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚氫譜圖Fig.6 The 1H NMR of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole)

圖7 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚碳譜圖Fig.7 The 13C NMR of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole)

2.3 抗植物病原菌活性

本文測定了3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的抗植物病原菌活性，植物病原菌為油菜菌核病菌和黃瓜灰霉病菌。試驗(yàn)條件下，對于油菜菌核病菌，對照菌落生長直徑為7.2 cm，處理菌落生長直徑為2.8 cm，3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚對油菜菌核病菌的抑制率為61.1%(圖8a)；對于黃瓜灰霉病菌，對照菌落生長直徑為7.4 cm，處理菌落生長直徑為2.9 cm，3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚對黃瓜灰霉病菌的抑制率為60.8%(圖8b)。測試結(jié)果顯示，3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚對植物病原菌具有較突出的抑制活性。

圖8 3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的抗植物病原菌活性Fig.8 Anti-phytopathogenic activity of 3,3′- (phenylmethylene)bis(1H-indole)

3 結(jié) 論

本研究得到以廉價(jià)鎳鹽為催化劑，反應(yīng)條件溫和，后處理環(huán)保的雙吲哚甲烷類化合物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚的合成方法：即以乙醇為溶劑，吲哚與苯甲醛物質(zhì)的量比為2∶1.1，催化劑NiCl2用量為苯甲醛用量的5%，40℃條件下反應(yīng)5 h，產(chǎn)物3,3′-(苯亞甲基)雙吲哚收率達(dá)到82.6%。該合成方法具有催化劑制備簡單、價(jià)格低廉、反應(yīng)條件溫和、后處理容易、產(chǎn)物收率較高等優(yōu)點(diǎn)。該方法催化體系與已經(jīng)報(bào)道的路易斯酸催化劑相比，反應(yīng)收率相當(dāng)，而反應(yīng)條件更溫和(反應(yīng)溫度為40℃)，催化劑用量相對較少(5%)，反應(yīng)溶劑為更環(huán)保的乙醇。雙吲哚甲烷類化合物對植物病原菌，如油菜菌核病菌和黃瓜灰霉病菌具有抑制作用，在質(zhì)量濃度為10μg/mL條件下，對油菜菌核病菌和黃瓜灰霉病菌的抑制率分別為61.1%和60.8%。研究結(jié)果對雙吲哚甲烷的利用具有一定的參考價(jià)值，可作為潛在的抗植物病原菌藥物進(jìn)一步開發(fā)利用。

[1]OSAWA T,NAMIKI M.Structure of streptindole,a novel genotoxic metabolite isolated from intestinal bacteria[J].Tetrahedron Letters,1983,24(43):4719-4722.

[2]PORTER J K,BACON C W,ROBBINS J D,et al.Indole alkaloids fromBalansiaepichlo? (Weese)[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1977,25(1):88-93.

[3]于良民,王利,李霞,等.二吲哚基甲烷及其衍生物的合成與表征[J].精細(xì)化工,2006,23(5):483-486.YU L M,WANG L,LI X,et al.Synthesis of di(1h-indol-3-yl)methane and its derivatives[J].Fine Chemicals,2006,23(5):483-486.

[4]SCOTT J L,RASTON C L.Solvent-free synthesis of 3-carboxycoumarins[J].Green Chemistry,2000,2(5):245-247.

[5]KAMA L A,QURESHI A A.Aynthesis of some substituted di-indolymehtanes in aqueous medium at room temperature[J].Tetrahedron,1963,19(4):513-520.

[6]FIROUZABADI H,IRANPOOR N,JAFARI A A.Facile preparation of symmetrical and unsymmetrical ethers from their corresponding alcohols catalyzed by aluminumdodecatangstophosphate(ALPW12O40),as a versatile and a highly water tolerant Lewis acid[J].Journal of Molecular Catalysis a—Chemical,2005,227(1/2):97-100.

[7]邢燁,解正峰,劉方明.磷鎢酸催化合成雙吲哚甲烷衍生物[J].應(yīng)用化學(xué),2009,26(3):352-354.XING Y,XIE Z F,LIU F M.Synthesis of bis(indolyl)methane catalyzed by phosphotungstic acid[J].Chinese Journal of Applied Chemistry,2009,26(3):352-354.

[8]KHAIRNAR B J,CHAUDHARI B R.Microwave-promoted Zirconium (IV)Chloride as an efficient,environmentally benign and recyclable homogeneous catalytic system to synthesis of bis(indolyl)methanes,in PEG as a solvent[J].Journal of Chemical and Pharmaceutical Research,2015,7(5):241-245.

[9]YADAV J S,SUBBA R V,MURT C R,et al.Lithium perchlorate cataly zed reactions of indoles:an expeditious synthesis of Bis(indolyl)methanes[J].Synthesis,2001(5):783-787.

[10]SOLIMAN H A,MUBARAK A Y,ELMORSY S S.An efficient synthesis of bis(indolyl)methanes and N,N′-alkylidenebisamides by silzic under solvent free conditions[J].Chinese Chemical Letters,2016,27(3):353-356.

[11]CHAKRABARTY M,SARKAR S.Novel clay-mediated,tandem addition-elimination-(Michael) addition reactions of indoles with 3-formylindole:an eco-friendly route to symmetrical and unsymmetrical triidolylmethanes[J].Tetrahedron Letters,2002,43(7):1351-1353.

[12]李記太,藺志平.蒙脫土K10-ZnCl2催化下研磨法合成二吲哚甲烷衍生物[J].有機(jī)化學(xué),2008,28(7):1238-1242.LI J T,LIN Z P.Synthesis of bis(indol-3-yl)methanes catalyzed by montmorillonite K10-ZnCl2by grinding[J].Chinese Journal of Organic Chemistry,2008,28(7):1238-1242.

[13]RAVI K,KRISHNAKUMAR B,SWAMINATHAN M.BiCl3-loaded montmorillonite K10:a new solid acid catalyst for solvent-free synthesis of bis(indolyl)methanes[J].Research on Chemical Intermediates,2015,41(8):5353-5364.

[14]KARTHIK M,MAGESH C J,MURUGESAN V,et al.Zeolite-catalyzed ecofriendly stnthesis of vibrindole A and bis(indolyl)methanes[J].Applied Catalysis A—General,2005,286(1):137-141.

[15]MAGESH C J,NAGARAJANR,KARTHIK M,et al.Synthesis and characterization of bis(indolyl)methanes,tris(indolyl)methanes and newdiindolylcarbazolylmethanes mediatedby Zeokarb-225,a novel,recyclable,eco-benign heterogenous catalyst[J].Applied Catalysis A—General,2004,266(1):1-10.

[16]BAIG N,SHELKE G M,KUMAR A,et al.Selective synthesis of bis(indolyl)methanes under solvent free condition using glucopyranosylamine derived cis-Dioxo Mo (VI) complex as an efficient catalyst[J].Catalysis Letters,2016,146(2):333-337.

Study on synthesis of3,3′-(phenylmethylene)-bis(1H-indole) and its antifungal activity

WANG Xueli1,LIU Fei2,WANG Qizhi2,XU Shu2,LUO Jinyue1*

(1.College of Chemical Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China; 2.Institute of Botany,Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210014,China)

Bis(indolyl)methanes are a kind of alkaloids with important biological activity,and many bis(indolyl)-methanes have been isolated from a variety of terrestrial and marine natural sources.We found that 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) can be gained in the asymmetric Friedel-Crafts Henry Reaction (F-C-H reaction) in the presence of NiCl2.Therefore,we took the use of NiCl2as a cheap catalyst for the synthesis of bis(indolyl)methanes based on indole and benzaldehyde.By using the catalyst NiCl2,the reaction was optimized in terms of the solvent,reaction temperature,reaction time,the mole ratio of indole to benzaldehyde,and the mass fraction of catalyst.The suitable conditions for the synthesis of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) are as follows: when indole is 2.0 mmol,n(indole):n(benzaldehyde) = 2∶1.1;the amount of catalyst (NiCl2) is 5% of the amount of benzaldehyde;reaction time is 5 h and the reaction temperature is 40℃.The reaction was repeatedly performed three times under the suitable conditions and the average yield of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) was 82.6% (the yields are 82.3%,83.1% and 82.5%,respectively).The catalyst (NiCl2) can be easily prepared from hydrate (NiCl2·6H2O) with low cost in the reaction system.Meanwhile,the reaction condition is mild and the post-processing is simple in this process.The structure of the 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) purified by column chromatography (eluent:petroleum ether and ethyl acetate,from 8∶1 to 6∶1) was identified by infrared spectra,HRMS (high resolution mass spectrometer),1H NMR (proton nuclear magnetic resonance spectroscopy)，and13C NMR (carbon-13 nuclear magnetic resonance),and then the antifungal activity of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) was studied by using the cross method.Compared with the control group,the inhibition ratio of the compound is 61.1% (Sclerotiniasclerotiorum(Lib.) de Bary) and 60.8%(BotrytiscinereaPers.ex Fr.),respectively.The study on antifungal activity of 3,3′-(phenylmethylene)bis(1H-indole) expands the application fields of bis(indolyl)methanes,and it suggests that bis(indolyl)methane would play a more important role in plant disease control.

diindolylmethane;nickel chloride;catalysis;antifungal activity

TQ 351.3

A

2096-1359(2017)05-0070-06

2016-12-27

2017-03-07

國家自然科學(xué)基金(31470425)；江蘇省科技計(jì)劃項(xiàng)目(BM2015019)；江蘇省中國科學(xué)院植物研究所青年基金(SQ201402)；江蘇省2015年度普通高校研究生實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(SJLX15_0404)。

王雪莉，女，研究方向?yàn)橛袡C(jī)合成化學(xué)。

羅金岳，男，教授。E-mail:luojinyue@njfu.com.cn