史哲毅,劉雨馨,陳冬梅
(南京醫(yī)科大學康達學院,江蘇 連云港 222000)
吲哚類化合物廣泛存在于自然界中,由于其獨特的化學結(jié)構(gòu)與生物活性,其合成一直受到化學家的關(guān)注,眾多的吲哚化合物通過從自然界中提取或者被合成,推動了吲哚化學的發(fā)展。如今隨著社會的發(fā)展,食品衛(wèi)生、化學化工、人體健康、環(huán)境保護等這些方面越來越擴大了對吲哚衍生物的需求,開發(fā)降低全球微生物感染死亡率、副作用小的藥物,研制出具有防污性能的環(huán)境保護材料等成為了一大熱門趨勢,因此,了解和探索兼具簡單、綠色、高效的新型吲哚衍生物的合成方法顯得尤為重要。
2019 年,吳玉芹等[1]將1 當量的底物、1.1 倍當量溴苯衍生物,將3%當量Pd(OAc)2及6%當量PPh3聯(lián)合作為催化劑,加入2 倍當量的添加劑正三丁胺,用DMF 為反應溶劑,在120 ℃條件下反應10 h,產(chǎn)率可達89%。其產(chǎn)物2,3-二取代吲哚及其衍生物是一類重要的雜環(huán)化合物和化工產(chǎn)品中間體,由于它性質(zhì)獨特,使得在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域中具有廣泛的應用,很多藥物都以2,3-二取代吲哚為基礎,比如吲哚美辛(又稱消炎痛),為一非甾體抗炎藥,用于臨床己有50 多年。
2,3-二取代吲哚的合成如圖1 所示。
圖1 2,3-二取代吲哚的合成
2018 年,SHIVHARE 等[2]首次在水中(中性條件下)進行仿生催化,實驗以15 mol%的β-環(huán)糊精為催化劑(用水作為溶劑時β-環(huán)糊精有較好的溶解度),將反應溫度設定在60 ℃,使用的靛紅和的鄰苯二甲胺進行吲哚衍生物的合成,產(chǎn)率可達90%。
吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成如圖2 所示。
圖2 吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成
其中所使用的β-環(huán)糊精有易于獲取、水溶性、低毒性和多功能性等特點,在作為催化劑時,是一種可回收、可重復使用的超分子物質(zhì),為6H-吲哚并[2,3-b]喹喔啉的合成提供了一種可持續(xù)的綠色方案。
2018 年,CHEN 等[3]設計了一種在室溫下,以2-吲哚甲醇和二苯基膦氧為原料,4-甲基苯磺酸水合物(TsOH·H2O)為催化劑,發(fā)現(xiàn)當CH3NO2作溶劑時能夠在產(chǎn)率和時間方面達到最佳,即在15 min 內(nèi)得到93%產(chǎn)率的C3-磷酸吲哚。C3-磷酸化吲哚的合成如圖3 所示。該產(chǎn)物已被證明是體外抗HIV-1 的良好抑制劑。另外,在反應過程中TsOH·H2O 發(fā)生了高度區(qū)域選擇性的芐基磷酸化反應,從而以較高的產(chǎn)率獲得了芐基位點磷酸化的吲哚,同時,它也是一種廉價且易于處理的催化劑,并顯示出較寬的底物范圍。
圖3 C3-磷酸化吲哚的合成
2019 年,KONDE 等[4]在文獻中指出:在甲醇和氫氧化鉀的存在下,以吲哚和N-取代-4-哌啶酮為原料,在密封的小瓶中加熱,控制溫度為75 ℃,可以得到產(chǎn)物3-(1-(噻吩-2-)-1,2,3,6-四氫吡啶-4-)-1H-吲哚,3-取代吲哚的合成如圖4 所示。
圖4 3-取代吲哚的合成
采用該方法優(yōu)于在酸性條件下進行反應,通過一步即可獲得高純度的化合物。所得產(chǎn)物與抗抑郁和促認知活性有關(guān),作為一種多靶點化合物,它有助于更好地治療精神分裂癥。
吲哚及其衍生物具有某些生物活性,其合成方法很多,當這類物質(zhì)被應用于人體或環(huán)境中時,相比于其他物質(zhì),往往表現(xiàn)出更高的活性、安全性和更低的風險、副作用,而且對環(huán)境相對友好,有潛力替代目前在醫(yī)藥、食品、環(huán)保等行業(yè)所使用的主流產(chǎn)品,可帶來更高的效益。新劑型吲哚衍生物的特性將為其實際應用提供基礎,不同品類的開發(fā)和合成方式的改進可以最大程度地發(fā)揮其實際價值。