吲哚的合成
一些常用的吲哚环合成方法
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构;
1930年:由于在很多生物碱(如色氨酸、植物生长
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素等)中发现吲哚结构,吲哚成为医药领域的重要
研究课题。(在此之前,吲哚类化合物一直被用来
作为染料)
基本化学性质: 1.稳定能略低于萘,但高于苯; 2.微弱的碱性:质子化的吲哚pKa=-2.4 3.极易被氧化(但环较稳定) 4.碳环不易发生官能化反应 5.C3位最容易发生亲电反应,其次是C2位 6.N1位最易发生亲核反应
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3.各原料的投料顺序对收率无影响。
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三、Fischer吲哚合成法
反应条件: HCl, H2SO4, PPA, BF3/AcOH, ZnCl2, FeCl3, AlCl3,CoCl2, NiCl2, TsOH 通常需加热
特点:通常只适合于合成C2或C3位有取代基的吲哚 优点:高底物容忍性;原料成本低廉 缺点:当不对称酮参与反应时,区域选择性不佳(与酸、温度、溶剂相关)
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六、Larock吲哚合成法
反应条件: 底物一般为邻碘苯胺(N上有取代基为佳);碱一般为碳酸钾或碳酸 钠;配体一般为三苯基膦;卤源一般为氯化锂或TBAC 特点:可以合成N1、C2、C3均取代或不取代的吲哚 优点:一步到位,条件较温和 缺点:底物和催化剂都昂贵 反应机理:
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可能的合成路线分析
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较有名的合成方法
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5 吲哚的合成解析
A. J. Peat and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 1996, 118, 1028.
K. Aoki, A. J. Peat and S. L. Buchwald, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 3068.
2. Bartoli吲哚合成
4.Reissert吲哚合成
从邻硝基甲苯和草酸二乙酯合成吲哚及其衍生物。
用乙醇钾的反应效果较乙醇钠为好。 反应机理
首先邻硝基甲苯与草酸二乙酯反应生成邻硝基苯基丙酮酸乙酯,接下来用锌乙酸处理该产物,使之发生还原环化,得吲哚-2-羧酸。吲哚-2-羧酸还可脱羧产 生无取代的吲哚。
5.Bischler-Mohlau Indole Synthesis
三分子格氏试剂的作用:一 分子在第二步被消除,最终转化 为羰基化合物(6);一分子与氮上 的氢发生交换,生成烯烃 (11); 一分子成为吲哚环的C-2和C-3。
反应中的亚硝基芳烃中间体 (4)可以分离出来。它与两分子格 氏试剂反应,也可得到吲哚,说明它是反应的中间体。
Dobbs改进法
Adrian Dobbs 用邻位的溴作定位基成环,反应后再用偶氮二异丁腈和三丁 基锡烷将溴除去,生成 7-位无取代基的吲哚。
3.Leimgruber-Batcho吲哚合成
首先邻硝基甲苯与N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛和吡咯烷反应得到烯胺(2),然 后烯胺再发生还原环化,得到吲哚衍生物。
除上述提到的雷尼镍和肼外,钯碳加氢、氯化亚锡、连二亚硫酸钠以及铁-乙酸 都可用作还原一步的试剂。
反应机理
首先二甲基甲酰胺二甲缩醛受到吡咯烷的亲核进攻,二甲胺离去,产生一个活 性更强的试剂。它受到邻硝基甲苯甲基氢去质子化形成的碳负离子的进攻,失去甲 醇,得到上述烯胺。反应的此一步也可在无吡咯烷的条件下进行,这时反应经过 N,N-二甲基烯胺中间体,不过所需反应时间通常较长。这一步的产物烯胺类似于一 种分别在两侧连有吸电子和供电子取代基的烯烃,极性较强,而且常因分子中较大 的共轭范围而呈深红色。
吲哚类化合物的合成及其相关问题研究
吲哚类化合物的合成及其相关问题研究最近,吲哚类化合物在化学研究领域受到了越来越多的关注,成为了化学学术研究的热点。
吲哚类化合物是化学领域的重要研究对象,它具有特殊的光谱特性和高分子特性,在多个领域都有着广泛的应用,包括电子材料、涂料、高分子材料、药物、生物学、能源、光学领域等。
本文将从吲哚类化合物的结构、合成及其相关问题等几个方面入手,深入分析吲哚类化合物的合成原理、结构特点以及合成方法。
吲哚类化合物是一类具有共流体性质的化合物,包括吲哚类醇、酸、醚、酯等。
它们具有芳香性、稳定性强、密度小、折射率较低等特点。
这些特性使它们在众多领域都得到广泛应用,从几十年前就已经开始研究。
首先,吲哚类化合物的合成原理首先要从其结构出发。
一般来说,吲哚类化合物包含一个或多个二氧基芳烃分子,它们具有芳香性、热稳定性和密度小的特点。
并且,它们的折射率相对较低,使它们具有较低的自由能,因此具有较好的反应性,有利于其在各种应用领域得到广泛使用。
常用的合成方法有有机合成和全氟化合成,其中有机合成是指由二氧基芳烃一步合成,全氟化合成是指由三氟氯甲烷和芳烃经历氟离子芳环形成吲哚类化合物。
其次,合成的吲哚类化合物除了具有芳香性外,还具有一些特殊的结构特征。
例如,它们具有芳香环,芳香环是指相邻原子重新排列,形成了一个特殊的环状结构。
这种结构特征使它们有较高的热稳定性,具有与液态的稳定性更好的特征,使它们可以在多种应用领域得到广泛应用。
最后,介绍合成吲哚类化合物的一些方法。
目前,采用有机合成和全氟化合成等方法,可以获得较好的合成效果,其中有机合成可以获得高纯度的产物,而全氟化合成可以获得结构更丰富的产物。
此外,还可以采用热解法、聚合反应、光聚合反应等方法进行合成,但这些方法往往会产生低纯度的产物。
综上所述,吲哚类化合物是有机化学的重要研究对象,它们具有特殊的光谱特性和高分子特性,有着广泛的应用,包括电子材料、涂料、高分子材料、药物、生物学、能源、光学领域等。
吲哚的合成-060117
经典化学合成反应标准操作吲哚的合成目录2. Fischer 吲哚合成 (2)2.1 Fischer 吲哚合成反应示例 (2)3. 从硝基苯的衍生物出发合成吲哚 (3)3.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚 (4)3.1.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (4)3.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚 (4)3.1.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5)3.3 邻氰甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5)3.4 邻乙烯基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (6)3.5 邻位有氢的硝基苯衍生物直接用乙烯格氏试剂合成吲哚(Bartoli反应)示例74. 从苯胺的衍生物出发合成吲哚 (7)4.1苯胺经佛克烷基化再还原关环合成吲哚 (7)4.2 N-羟基苯胺DMAP催化下与丙炔酸酯缩合合成3-羧酸吲哚衍生物 (9)4.3 Nenitzescu吲哚合成 (9)5. 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物 (10)5.1 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物示例 (11)1. Introduction吲哚及其衍生物是一类非常有效的药物中间体。
已有不少相关综述报道其合成方法1。
我们将一些常用的合成方法简单的列举了出来,供大家在合成此类化合物的时候参考。
1 (a) G. W. Gribble, Contemp. Org. Synth., 1994, 145. (b) U. Pindur and R. Adam, J. Heterocycl. Chem., 1988, 25, 1. (c) C. J. Moody, Synlett , 1994, 681. (d) R. J. Sundberg, Indoles , Academic Press, San Diego, CA, 1996. (e) T. L. Gilchrist , J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2849. (f) G. W. Gribble, J. Chem. Soc ., Perkin Trans. 1, 2000, 1045.2. Fischer 吲哚合成Fischer 吲哚合成法是一个常见的吲哚合成方法。
吲哚的合成ppt课件
醛/酮必须是RCOCH2R'类型的,R/R'为烷基、芳基或氢。若醛酮的羰基有两个 α-氢,则反应后一般得到两种产物的混合物。
苯肼中的亚氨基氮原子(>NH)在反应后转化为吲哚环中的氮,这一点已经得 到同位素示踪实验的证实。
盐酸、硫酸、多聚磷酸、对甲苯磺酸等质子酸及氯化锌、氯化铁、氯化铝、 三氟化硼等路易斯酸是反应最常用的酸催化剂。若要制取没有取代的吲哚,可以 用丙酮酸作酮,发生环化后生成2-吲哚甲酸,再经脱羧即可。
Reaction mechanism 首先是醛酮与苯肼在酸催化下缩合生成苯腙,苯腙不需分离立即在酸催化下异
4.Reissert吲哚合成
从邻硝基甲苯和草酸二乙酯合成吲哚及其衍生物。
用乙醇钾的反应效果较乙醇钠为好。 反应机理
首先邻硝基甲苯与草酸二乙酯反应生成邻硝基苯基丙酮酸乙酯,接下来用锌乙酸处理该产物,使之发生还原环化,得吲哚-2-羧酸。吲哚-2-羧酸还可脱羧产 生无取代的吲哚。
5.Bischler-Mohlau Indole Synthesis
吲哚的合成reactionmechanism首先是醛酮与苯肼在酸催化下缩合生成苯腙苯腙不需分离立即在酸催化下异构化为烯胺并发生一个33迁移反应生成二亚胺
第五讲 苯并五元杂环化合物的构建
苯与呋喃,噻吩,吡咯共用两个碳原子而成的苯并体系,成为苯并呋喃,苯 并噻吩,吲哚。
这三类化合物中,以吲哚环系比较重要,因此主要对吲哚环系进行一些介绍。 吲哚本身为线状结晶,具有极臭的气味,但在其稀薄时则有香味,可以当作香料用。 含吲哚环的生物碱广泛存在于植物中,如麦角碱,马钱子碱, 利血平等。植物生长 调节剂β-吲哚乙酸,哺乳动物及人脑中思维活动的重要物质5—羟基色胺,植物染 料靛蓝以及蛋白质组分的色氨酸都会有吲哚环。
常见吲哚合成反应汇总
常见吲哚合成反应汇总旧文重发,温故知新一、2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物通过叠氮基乙酸酯与芳香醛缩合可以得到 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯,其加热环合生成吲哚2-羧酸酯衍生物,一般而言只有富电子的芳环(带推电子苯环,呋喃,噻吩,吡咯)可通过该方法环合。
由于反应放出氮气,在环合时一定要严格控制2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯滴加速度及反应瓶敞口,否则很容易喷发出来。
(Hemetsberger indole synthesis)二、Bartoli吲哚合成反应1989年,意大利化学家G. Bartoli等人报道了取代硝基苯和过量的格氏试剂在低温下反应,然后在水溶液中后处理得到取代吲哚,邻取代的硝基苯产率很高。
由邻取代的硝基苯(或亚硝基苯)和烯基格氏试剂制备7-取代吲哚的反应被称为Bartoli吲哚合成法。
在这反应被开发之前,其实有很多用于合成吲哚骨架的类似反应,如Leimgruber-Batcho吲哚合成,在这些反应中,确唯独没有一种能够合成7位取代吲哚的反应,此反应是制备 7-取代吲哚的较好方法。
Bartoli 吲哚合成的优点在于这个反应可以在碳环和杂环上都引入取代基。
三、Batcho–Leimgruber吲哚合成反应邻硝基甲苯类化合物和甲酰胺缩醛(如DMFDMA)缩合得到trans-β-二烷基胺基-2-硝基苯乙烯,接着还原得到吲哚类化合物的反应。
此反应原料邻硝基甲苯(衍生物)易得,反应条件温和,产率较高,因此常用作Fischer吲哚合成的替代方法。
还原方法一般通过加氢,但当分子内有敏感官能团(比如:Br,I都可或烯烃等)存在时可通过化学还原如:NH2NH2-RaneyNi, 铁粉,TiCl3, 锌粉还原得到吲哚。
四、Bischler–Möhlau吲哚合成反应α-芳胺基酮和过量的芳香胺环化得到2-芳基吲哚的反应。
五、Cadogan–Sundberg吲哚合成Cadogan反应是指邻硝基苯乙烯1或邻硝基芪类化合物和亚磷酸三酯或三烷基膦反应生成氮宾2,接着环化生成吲哚3的反应。
吲哚合成方法
吲哚一词来源于印度的英文单词(India ):在十六世纪从印度进口的蓝色染料被称作靛篮。
将此染料化学降解可得到氧化的吲哚-吲哚酚和羟基吲哚。
吲哚在1866年通过在锌粉作用下蒸馏羟基吲哚第一次被制备出来。
吲哚可能是自然界中分布最广的杂环化合物。
色氨酸是必需的氨基酸,也是大多数蛋白质的组成部分。
它还可作为各种色胺、吲哚和2,3-二氢吲哚的生物合成前体。
2N H NH 2在动物中,存在于血液中的5-羟基色胺(5-HT )是中枢神经系统中非常重要的神经递质,在心血管和胃肠道中也起很大作用。
结构类似的激素褪黑素被认为能控制生理功能的昼夜节律。
NNH 2OH N H NHAcCH 3O植物王国中色胺酸衍生物包括3-吲哚基乙酸,它是一种有效的植物生长调节激素;以及大量不同结构的二级代谢产物-吲哚类生物碱,这一类化合物由于其有效的生理活性被广泛作为药物使用。
吲哚的结构单元也大量出现在许多人工合成的药物中,如具有消炎镇痛作用的环氧酶抑制剂吲哚美辛,止吐作用的5-HT 3受体拮抗剂昂丹司琼等。
NCH 3CH 3OOClCOOHNHON NMe由于吲哚在天然产物全合成和药物合成中的重要性,有机合成领域不断有大量关于吲哚环的全新合成方法和改进方法出现,已经形成了一个相当系统的合成框架,以下是一些目前可行的最重要的合成方法及示例。
1.通过醛和酮的苯腙的制备方法 (1) Fischer 合成法Fischer吲哚合成法发明于1883年,利用苯腙在酸或Lewis酸催化下通过重排反应,亲核关环,再消除氨而形成吲哚环N H NCH3NHPh1事实上,有时将醛或酮与苯肼在乙酸中一起加热即可发生“一锅煮”的反应2,生成的苯腙可不经分离直接发生重排反应。
甲基苯磺酸、阳离子交换树脂及三氯化磷都可有效地催化环化反应,有时在室温或更低的温度下反应也可进行3。
苯环上的供电基能提高Fischer环化反应的速率,而吸电基则降低反应速率。
但带有硝基的苯腙在合适的酸和反应条件下也可较好地发生反应,如甲苯与多聚磷酸的两相混合物4或三氟化硼的乙酸溶液5。
5 吲哚的合成
The reaction mechanism is divided among three steps. The first step is the oxidation of the aniline 1 using (t-BuOCl) to give the chloramine 2. The second step is the addition of the ketone to give the sulfonium ion 3, and is typically done at low temperatures (-78 °C). The third and final step is the addition of a base, which in this case is triethylamine. Upon warming to room temperature, the base will deprotonate the sulfonium ion creating the sulfonium ylide 4, which quickly undergoes a [2,3]-sigmatropic rearrangement to give the ketone 5. The ketone 5 will undergo a facile condensation to give the desired 3thiomethylindole 6.
Buchwald改进法 芳基溴化物在钯和BINAP催化下也可以与腙反应生成吲哚环,这个方法称为
5-吲哚的合成-2011
维克多· 格林尼亚 1871 05.06 - 1935 12.13
反应机理 首先格氏试剂与硝基芳烃加成为中间体(3)。(3)自发分解为亚硝基芳烃(4)和醇 镁(5)。(5)在反应最后酸化时可以转化为羰基化合物(6)。(4)则与第二分子格氏试剂
加成为中间体(7),邻位取代基的位阻引发(7)的[3,3]-σ 迁移反应,使其转变为(8)。
Reaction mechanism The first two step involve the reaction of the α-bromo-acetophenone with molecules of aniline to form intermediate 4. The charged aniline forms a decent enough leaving group for an electrophilic cyclization to form intermediate 5, which quickly aromatizes and tautomerizes to give the desired indole 7.
The reaction mechanism is divided among three steps. The first step is the oxidation of the aniline 1 using (t-BuOCl) to give the chloramine 2. The second step is the addition of the ketone to give the sulfonium ion 3, and is typically done at low temperatures (-78 °C). The third and final step is the addition of a base, which in this case is triethylamine. Upon warming to room temperature, the base will deprotonate the sulfonium ion creating the sulfonium ylide 4, which quickly undergoes a [2,3]-sigmatropic rearrangement to give the ketone 5. The ketone 5 will undergo a facile condensation to give the desired 3thiomethylindole 6.
醇胺法合成吲哚机理及工艺优化
醇胺法合成吲哚机理及工艺优化何志勇【摘要】为了改进醇胺法合成吲哚工艺,提高吲哚的收率,考察了新催化剂下的反应机理及工艺条件.用气相色谱-质谱(GC-MS)分析了醇胺法合成吲哚中的副产物,得到了18个具体副产物的结构信息,其中副产物N,N'-二苯基-1,2-乙二胺和N-苯基吗啉的存在证明吲哚合成中生成了中间体2-苯胺基乙醇,确定了吲哚合成的主要机理:首先苯胺和乙二醇催化反应生成了中间体2-苯胺基乙醇,然后2-苯胺基乙醇再脱水、脱氢得到吲哚.根据此机理,调整了工艺条件,并对催化剂的载体进行改进,自制GC6催化剂合成吲哚,催化剂的使用寿命得到极大提高,500 h稳定实验结果显示催化剂活性较好,吲哚收率仍维持在70%以上.【期刊名称】《化学反应工程与工艺》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】6页(P124-129)【关键词】苯胺;乙二醇;吲哚【作者】何志勇【作者单位】中国石油化工股份有限公司南京化工研究院有限公司,江苏南京210042【正文语种】中文【中图分类】O621.13吲哚是制备各种医药、农药、香料、染料和饲料添加剂的主要原料,是一种重要的杂环精细化工中间体[1]。
80年代日本的渡边[2]发明了苯胺和乙二醇在金属催化剂的作用下气相合成吲哚产品的方法。
以苯胺和乙二醇为原料催化合成吲哚(醇胺法),该方法不仅原料价格低廉,生产成本低,而且操作工艺简单,环境友好,具有明显的优点,是合成吲哚最有前途的一种方法。
为了开发具有自主知识产权的合成工艺,需要研究该反应的机理,提出优化的工艺。
前期研究发现,不管是使用Ag基催化剂还是Cu基催化剂,醇胺法合成吲哚的反应初活性相对较高,使用Ag基催化剂反应1 h吲哚的收率能够达到75%,但是催化剂稳定性较差,吲哚的收率随着时间的延长而快速降低。
为了改善催化剂的性能,稳定吲哚的收率,本工作对反应中的副产物进行分离检测,研究反应机理,调整工艺,同时对催化剂的载体SiO2进行改进,改进后的催化剂寿命得到了极大的提高,500 h实验显示吲哚收率仍大于70%。
吲哚类化合物的合成及其相关问题研究
吲哚类化合物的合成及其相关问题研究
吲哚类化合物是一类重要的有机物,也是化学研究中重要的研究主题。
随着科学研究的不断发展,人们对吲哚类化合物合成及其相关问题的了解也在不断加深。
本文将从化学的角度,就吲哚类化合物的合成及其相关问题进行全面系统的研究。
首先,吲哚类化合物是一类具有特殊结构的有机物,其特殊的结构决定了它的独特物理和化学性质。
吲哚类化合物具有一个由四个连接的环状骨架,包括一个官能团和三个环状碳链,是一类多用途的结构单元。
由于吲哚类化合物具有独特的特性,它们在生物医学领域具有重要的应用价值。
其次,在合成吲哚类化合物的过程中,常用的方法主要包括烷基化法、格氏法、特氏法、环咪唑合成法、化学氧化、碳氢化以及不相容碳氢化等。
此外,为了解决质子源问题,还可以采用还原剂去活性化还原法,或者采用电子源去活性化还原法等。
这些方法在合成吲哚类化合物时非常有效。
最后,在研究吲哚类化合物合成过程中,还需要注意一些问题。
首先,合成过程中需要采用合适的激发态,以确保反应优化,从而获得最高产率的产物;其次,在反应过程中可能会发生多余反应,此时需要精心设计条件以减少杂质的形成;最后,在反应过程中要注意控制反应温度、pH值和电子密度,以防止反应中出现意外反应,以达到最优的反应效率。
综上所述,吲哚类化合物合成及其相关问题是一个重要的研究课题。
本文从一个化学视角,对吲哚类化合物合成及其相关问题进行了分析研究,希望能够为吲哚类化合物合成过程及其相关性质的研究提供依据。
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fischer吲哚合成反应机理
fischer吲哚合成反应机理
Fischer吲哚合成反应,又称为Fischer-Hepp反应,是指在碘化物和酸的催化下,将肼与醛、羰基化合物等经过缩合反应合成吲哚的过程。
该反应机理比较复杂,下面就来详细介绍一下。
反应前期:首先,碘化物会将醛、羰基化合物等中的一个羰基氧离子亲近攻击,形成加合物。
随后,该加合物中的氧离子与碘形成复合物,并脱离出羰基。
这个过程中,产生了单电子的碘正离子和单电子的羰基负离子。
反应中期:羰基负离子与与肼分子反应,这个过程中,由于羰基的电子云被肼分子中的氮原子亲近吸引,使得羰基负离子的负电荷密度降低,从而羰基中的氧离子与一个氢离子结合,脱离出水分子。
此时,出现了被稳定的亚胺离子。
亚胺离子中,羰基碳原子上的孤对电子会被肼中的氮原子吸引,使得碳原子上的负电荷密度降低,从而与碘形成化学键,此时的羰基已经脱离出亚胺离子。
反应后期:亚胺离子中的氮原子中有两对孤对电子,其中的一对电子会抽离出异闪光灯中的负电子,形成自由基。
此时,自由基可以通过重复之前的碱催化步骤,使得自身上的羰基继续与肼反应,并形成新的亚胺离子。
另一方面,自由基上的孤对电子会吸引与羰基碳原子的电子云,使得它们形成共价键。
随后,氢离子可以与亚胺离子中的羰基碳原子上的一个孤对电子结合,形成最终产物——吲哚。
总之,Fischer吲哚合成反应是一种以缩合为主要反应机理的反应。
在该反应中,
碘化物和酸是必要的催化剂,可以极大提高反应速率和产物得率。
吲哚的重氮化反应 -回复
吲哚的重氮化反应-回复根据您的要求,我将为您详细解释吲哚的重氮化反应。
吲哚的重氮化反应是一种有机合成的重要方法,可以生成具有重要生物活性的新化合物。
下面,我将为您逐步解析这个反应的过程及机理。
第一步:吲哚的重氮化反应介绍吲哚(indole)是一种重要的螺环体系,具有广泛的生物活性,并且存在于多种天然产物中。
吲哚的重氮化反应是通过引入重氮基(N₂)到吲哚分子中,从而形成重氮吲哚化合物。
这种反应不仅可以生成有价值的中间体,还可以为进一步的功能团修饰和合成提供重要的化学工具。
第二步:吲哚的重氮化反应机理吲哚的重氮化反应一般使用亚硝酸钠(NaNO₂)和酸性条件来实现。
在酸性条件下,亚硝酸钠会与酸反应生成亚硝酸(HONO)。
亚硝酸能够通过氧化亲电试剂产生重氮亚硝酸酯,它是重氮基的一个有效源。
然后,重氮亚硝酸酯通过亲电取代反应与吲哚分子中的亲核位点反应,生成重氮吲哚化合物。
第三步:重氮亚硝酸酯的生成重氮亚硝酸酯是吲哚重氮化反应的关键中间体,它是由亚硝酸与亲电试剂反应生成的。
亲电试剂通常选择氯甲酸酯(R-O-Cl)或磺酰氯(R-SO2-Cl)等。
第四步:重氮亚硝酸酯的亲核取代反应重氮亚硝酸酯和吲哚分子之间的亲核取代反应主要发生在吲哚分子的2位、3位或7位位置。
亚硝酸基团的重氮键中央的氮原子是一个亲电位点,而吲哚分子中的氮原子是一个亲核位点。
在酸性条件下,重氮键中央的氮原子会被吲哚分子中的氮原子攻击,从而形成重氮吲哚化合物。
第五步:重氮吲哚的后续反应生成的重氮吲哚化合物可以通过多种后续反应进行修饰,打开一个关键中间体或者合成具有目标生物活性的化合物。
例如,重氮吲哚化合物可以通过加热、光照或其他激活条件来发生环丙烷重排反应,形成具有异构体结构的产物。
此外,重氮吲哚化合物可以通过与亲核试剂(如惰性气体)或亲电试剂(如汞齐)发生反应,生成具有生物活性的目标化合物。
第六步:应用和发展吲哚的重氮化反应在有机合成中具有广泛的应用。
fisher吲哚合成法
fisher吲哚合成法
Fisher吲哚合成法是一种有效的化学反应,能够将亲核碱类与异核碱类进行高效率的合成。
该方法由Fisher于1888年首次提出,至今已经有130多年的历史,仍然被广泛应用于合成有机分子的各个领域。
Fisher吲哚合成法的反应原理是将具有一定的氢键受体特征的亲核碱类与拥有可共价键受体性质的异核碱类反应,从而形成一个亲异类键合物,这是一种特定形式的配位键,形成后,可以催化经历若干步骤,最终得到合成结果。
Fisher吲哚合成法有利有弊,其优点是反应活性较强,选择性良好,反应条件要求不高,可以实现室温和常压条件下的反应,并且操作简便,可避免使用有害物质,比如氯仿、甲苯等;缺点是反应的可控性较差,很难从反应中控制生成产物的结构,而且在反应中催化剂通常需要加入大量,增加反应的成本。
Fisher吲哚反应在有机合成领域应用广泛,因为它能够有效地把具有不同核碱性质的原料反应,从而转化为功能性化学分子,其中包括各种药物中间体、芳环类化合物、天然产物等。
从近年来的研究发展看,Fisher吲哚反应已经逐步被用于对重要药物的合成,可以有效地分子结构改造,以达到药物的活性改善。
Fisher吲哚反应的研究仍不断深入,由于研究不断发展,新的反应催化剂也不断发展出来,今后可以进一步改善反应条件,提高反应速率,提高反应性能,并尽可能降低副反应,使反应更加稳定,选
择性更好,以满足化学合成的各种需求。
总之,Fisher吲哚反应仍然是一种高效的反应,被广泛用于合成有机分子的各个领域,在未来也能够发挥更大的作用,更好地满足人们的需求。
fisher吲哚合成法
fisher吲哚合成法Fisher吲哚合成法是一种新的、有效的、可控的合成取代反应,可以在室温下进行,并有助于开发新的合成方法。
Fisher吲哚合成法在不同的应用中被广泛使用,如合成有机化合物、分析样品制备以及实验室合成。
Fisher吲哚合成法是以由Arthur Fisher于1932年发明的吲哚合成反应为基础改进而来的。
这种反应为有机合成提供了一种简单可靠的方法,其中一种原料在另一种原料的底物基础上发生取代反应,从而产生新的有机物。
Fisher吲哚合成法改进了这种反应,使其可以在室温的温度范围内进行,并且可以更好地控制反应温度。
Fisher吲哚合成法的基本原理是将两种原料混合在一起,其中一种原料是含有一定取代剂的吲哚,另一种原料是要被取代的底物。
当吲哚中的取代剂与底物中的官能团反应时,可以产生新的有机物。
具体来说,在Fisher吲哚合成法中,吲哚是作为反应物使用的,它包含取代剂和官能团。
它可以通过氯仿、氢氧化物转换反应、氟转换反应等多种方式制备。
底物则可以是醛、酮、环烃或羧酸等类型,它也可以被取代剂取代。
Fisher吲哚合成法在有机化学分析上也被广泛使用。
它可以用来分析不同类型的有机物,例如芳香族化合物、芳香烃、酯、醇等。
它也可以用来制备各种样品,例如药物样品、气相色谱样品以及其他实验室合成样品等。
另外,Fisher吲哚合成法也可以被用于实验室合成。
它可以有效地取代传统的反应,比如催化加成反应以及氯代反应,使其可以更快更容易地得到更复杂的有机物,同时也能有效的减少不必要的副反应。
综上所述,Fisher吲哚合成法是一种新的、有效的、可控的合成取代反应,它具有温和、容易控制等优势。
它可以用于有机化合物合成、分析样品制备以及实验室合成,是研究者和化学工业家们有效构建有机物结构的有效方法。
因此,Fisher吲哚合成法对于改善有机合成的灵活性和效率起着重要的作用。
fisher吲哚合成法
fisher吲哚合成法摘要:本文讨论了Fisher吲哚合成法,这是一种有效合成药物的重要方法。
首先,简要介绍了Fisher吲哚合成法及其主要原理,然后着重讨论了它在分子化学中的重要性,特别是它在便捷方法合成有效化合物方面的应用。
最后,对今后改进该方法、提高其合成效率以及合成新的有效药物的可能性进行了展望。
Fisher吲哚合成法是化学家Fisher在20世纪50年代发明的一种重要的有机化学合成方法。
该方法是将一种有机物质(如芳香族烃)通过烷基化反应与吲哚(indole)结合在一起来生成新的有机物质,并且它没有任何副产物。
实际上,Fisher吲哚合成法主要是由碱钝性催化剂(如碱酸盐或铵)和受体组成的一类复杂反应,它通过特定反应条件使原料和受体完全结合以生成新的有机物质。
Fisher吲哚合成法在分子化学领域具有重要意义,因为它是一种高效、有效的合成药物的方法。
它使有效药物的制备更加简便、迅速。
例如,它可以用于合成抗癌药物、抗病毒药物、抗生素、抗酸性药物和其他有效药物。
通过Fisher吲哚合成法,化学家可以高效地合成有效药物,而不用担心副反应和污染环境。
Fisher吲哚合成法在合成有效化合物方面有着重要的应用价值。
例如,它能够有效地合成一些难以从天然产物中提取的化合物,这些化合物有可能在药理、毒理、免疫学和肿瘤等方面具有重要的作用。
另外,Fisher吲哚合成法也可以用于根据选择性反应合成一些重要的固体酸、碱性固体,以及其他重要的有机物质。
尽管Fisher吲哚合成法在制备和开发有效药物方面有着广泛的应用,但是仍有许多改进空间。
例如,可以通过改变反应条件,改善现有方法的有效性和合成效率。
此外,还可以进一步研究利用Fisher 吲哚合成法开发新的有效药物,以满足人们不断增长的健康需求。
综上所述,Fisher吲哚合成法是一种重要的有机化学合成法,它为有效药物的研发提供了重要的便捷方式。
未来有充分的理由认为,利用Fisher吲哚合成法改进和完善现有方法,以及合成新的有效药物,将给人类带来更多更有效的健康解决方案。
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经典化学合成反应标准操作吲哚的合成目录2. Fischer 吲哚合成 (1)2.1 Fischer 吲哚合成反应示例 (1)3. 从硝基苯的衍生物出发合成吲哚 (2)3.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚 (3)3.1.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (3)3.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚 (3)3.1.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (4)3.3 邻氰甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (4)3.4 邻乙烯基硝基苯衍生物合成吲哚示例 (5)3.5 邻位有氢的硝基苯衍生物直接用乙烯格氏试剂合成吲哚(Bartoli反应)示例64. 从苯胺的衍生物出发合成吲哚 (6)4.1苯胺经佛克烷基化再还原关环合成吲哚 (6)4.2 N-羟基苯胺DMAP催化下与丙炔酸酯缩合合成3-羧酸吲哚衍生物 (8)4.3 Nenitzescu吲哚合成 (8)5. 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物 (9)5.1 2-叠氮基-3-芳基丙烯酸酯环合合成2-羧酸吲哚衍生物示例 (10)1. Introduction吲哚及其衍生物是一类非常有效的药物中间体。
已有不少相关综述报道其合成方法1。
我们将一些常用的合成方法简单的列举了出来,供大家在合成此类化合物的时候参考。
1 (a) G. W. Gribble, Contemp. Org. Synth., 1994, 145. (b) U. Pindur and R. Adam, J. Heterocycl. Chem., 1988, 25, 1. (c) C. J. Moody, Synlett , 1994, 681. (d) R. J. Sundberg, Indoles , Academic Press, San Diego, CA, 1996. (e) T. L. Gilchrist , J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2849. (f) G. W. Gribble, J. Chem. Soc ., Perkin Trans. 1, 2000, 1045.2. Fischer 吲哚合成Fischer 吲哚合成法是一个常见的吲哚合成方法。
通过苯腙在酸催化下加热重排消除一分子氨得到2-取代或3-取代吲哚衍生物。
在实际操作中,常可以用醛或酮与等当量的苯肼在酸中加热回流得到苯腙,其在酸催化下立即进行重排、消除氨而得到吲哚化合物。
常用的催化剂有氯化锌、三氟化硼、多聚磷酸等,常用的酸有AcOH , HCl, 三氟乙酸等。
其机理大致如下:N H NR'RH +H2HR N +R'NH 2HH 3N HRR'2.1 Fischer 吲哚合成反应示例BrNHNH 2.HCl +ON H Br1234-Bromophenylhydrazine hydrochloride 1 (21 g) was suspended in 150 mL of acetic acid, and the mixture was heated to reflux. Then a solution of cyclohexanone 2 (9.3 mL) in 10 mL ofacetic acid was added dropwise. After the addition, the mixture was stirred under reflux for another 2 h. Water (50 mL) was added dropwise slowly, cooled to room temperature, the solid was filtered, washed with water, dried, pale brown solid 3 (21.65g, 91 %) was obtained.Ref: (a) B. Robinson, Chem. Rev., 1963, 373. (b) B. Robinson, Chem. Rev., 1969, 227. (c) H. Ishii, Accts. Chem. Res., 1981, 233. (d) B. Robinson, The Fischer Indole Synthesis , 1982, 923. (e) D. L. Hughes, Org. Prep. Proced. Int., 1993, 607. (f) S. M. Hutchins, K. T. Chapman, Tetrahedron Letters , 1996, 4869. (g) O. Miyata et al., ibid. 1999, 3601. (h) S. Wagaw et al., J. Am. Chem. Soc., 1999, 10251.3. 从硝基苯的衍生物出发合成吲哚对于2,3位没有取代基的吲哚,一般工业上大多采用硝基苯的衍生物出发合成,邻甲基、邻甲酰基、邻氰乙基、邻乙烯基、及邻位有氢的硝基苯衍生物都可通过相应的方法得到吲哚。
NO 2RNO 2RNN HRH 2, Raney Ni or H , Pd/Cor Fe, HCl or Zn, AcOHor TiCl 3, NH 4OAc or NH 2NH 2, Raney NiCHONO 2R32NO 2RNO 2N HRH 2, Raney NiH 2, Pd/CHNO 2RNO 2RN HRCO, Pd(OAc)2MgBrN HRNO 2RN HR3.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚该方法是目前最常用的,邻甲基硝基苯衍生物与DMF-DMA反应后得到相应的烯胺,然后硝基可通过多种方法还原后加成得到吲哚。
还原方法一般通过加氢,但当分子内有敏感官能团(比如:Br,I都可或烯烃等)存在时可通过化学还原如:NH2NH2-Raney Ni, 铁粉,TiCl3, 锌粉还原得到吲哚。
3.1.1 邻甲基硝基苯衍生物合成吲哚示例MeO NO2DMFDMA/pyrrolidineDMF, 105 0C, 19 h MeO NO2N10% Pd/C50 psi. H2EA, r.t., 3 hMeO NH123To a solution of 4-methoxy-2-nitrotoluene 1 (17.9 g, 0.107 mol) in 200 mL of dry DMF was added DMFDMA (42 mL, 0.316 mol) and pyrrolidine (10 mL, 0.12 mmol). The mixture was heated at 105 0C for 19 h under nitrogen, then cooled, diluted with water and extracted with ether (8×50 mL). The ether layer was extracted with water (3×25 mL), dried with sodium sulfate, and concentrated to give a deep red oil 2 which was dissolver in ethyl acetate (150 mL), and to the solution was added 10% palladium on carbon (1.8 g). Hydrogenation at 50 p.s.i. with shaking for 3 h and then filtration through celite gave a light brown filtrate. This filtrate is evaporated to purple oil, which was purified by chromatography on silica gel (eluent: DCM) to give 6-methoxyindole Yield: 76%Ref: (a) Feldman, et al, Synthesis, 1986, 735. (b) Kline.T.B. et al,J. Med. Chem., 1982, 908.(c) Schumacher, R.W. et al, Tetrahedron, 1999, 935. (d) bromidge, S.M., et al, J. Med. Chem., 1998, 1598. (e) Maehr, H. et al, J. Org. Chem. 1984, 1549. (f) Nicolaou, K.C. et al, J. Am. Chem. Soc., 2004, 10162.3.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚该邻甲酰基硝基苯衍生物与硝基甲烷反应后得到相应的不饱和硝化物再还原后得到吲哚。
3.1.2 邻甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例CHO NO 2MeNO 2, NH 4OAc N H2 r.t./5hNO 2NO 2123To a solution of 2-nitro-benzaldehyde 1 (3.14 g, 0.02 mol) in nitromethane (40 mL) was added ammonia acetate (0.9 g, 0.012 mol) under N 2 protected. Then it was heated to reflux for 1.25 h. After cooled to room temperature, it was poured into water and stirred for 30 min. Then it was extracted with DCM (50 mL×3), and the combined organic layer was washed with brine, dried over Na 2SO 4 and evaporated under vacuum. The residue was purified by flash column chromatography to yield 1.2 g pure 2-(2-nitro-vinyl)-nitrobenzene 2. Yield: 42%To a solution of 2-(2-nitro-vinyl)-nitrobenzene 2 (1.0 g, 0.005 mol) in ethanol (10 mL), glacial acetate acid (10 mL) and water (3 mL) was added iron powder (5.7 g, 0.1 mol) portionwise. After the addition, it was heated to 50 C for 30 min. After cooled to room temperature, aq. NaHSO 3 was added to it and extracted with ether (50 mL×3). The combined organic layer was washed with saturated aq. NaHCO 3, dried over Na 2SO 4 and evaporated under vacuum. The residue was purified by flash column chromatography to yield 0.45 g 1H-indole 3. Yield: 75%Ref: (a) Sinhababu, Achintya K.; Borchardt, Ronald T., J. Am. Chem. Soc., 1985, 7618, (b) He, Feng; Bo, Yunxin; Altom, Jason D.; Corey, E. J.; J. Am. Chem. Soc., 1999, 6771.3.3 邻氰甲酰基硝基苯衍生物合成吲哚示例NO 2CN NHH , Pd/C EtOH, AcOH, H 2OTo a solution of 2-nitro-1-naphthyl-acetonitrile (33g, 0.155 mol) in 630 mL of ethanol containing 10% water and 6.3 mL of pure acetic acid was added 19 g of 10% palladium-on-carbon. Then it was stirred at r.t. under 4 bars of hydrogen. After thereaction completed, the catalyst was filtered and the filtration was concentrated under reduced pressure. Then residue was dissolved in 250 mL of DCM, washed with 100 mL of 0.1 N KOH solution and then dried over Na 2SO 4, evaporated under reduced pressure to give the crude product, which was purified by column chromatography using cyclohexane/EA=4:1 as eluant to yield 13 g of 3H-benzo[e]indole. Yield: 50%Ref: (a) Makosza, M. et al., Tetrahedron , 1995, 7263. (b) Bromidge, S.M. et al., J. Med. Chem., 1998, 1598.3.4 邻乙烯基硝基苯衍生物合成吲哚示例Br NO 2NO 2N HCH 2=CHSn(C 4H 9)3bis(dibenzylideneacetone) palladium3Pd(OAc)2, PPh 3MeCN, 70 0C, 15 h123To a solution of 2-bromo-4-methylnitrobenzene 1 (1.00 g, 4.61 mmol) and vinyltri-n -butyltin (1.61 g, 5.07 mmol) in toluene (25 mL) was added, under a positive flow of argon, bis(dibenzylideneacetone) palladium (0) (265 mg, 0.46 mmol) together with triphenylphosphine (498 mg, 1.90 mmol). The solution was heated at reflux (19 h) whereupon a red solution containing a black precipitate was formed. The reaction mixture was cooled to ambient temperature, and the solvent was removed to give black oil. The oil was dissolved in dichloromethane (50 mL), washed with NH 4OH (10%, aq, 3 x30 mL), and dried (MgSO 4). Removal of solvent gave yellow oil containing a smaller amount of black viscous oil. The crude product was purified by chromatography (hexanes-EtOAc, 19:1) to give 2-ethenyl-4-methylnitrobenzene (589 mg, 3.61 mmol, 78%) as yellow oil 2. Toanoven-dried,threadedACEglasspressuretubewasadded2-ethenyl-4-methylnitrobenzene 2 (152 mg, 0.93 mmol), Pd(OAc)2 (13 mg, 0.06 mmol), triphenylphosphine (62 mg, 0.24 mmol), and 4 mL of MeCN. The tube was fitted with a pressure head, the solution was saturated with CO (four cycles to 4 atm of CO), and the reaction mixture was heated to 70 °C (oil bath temperature) under CO (4 atm) until all starting material was consumed (15 h) as judged by TLC. The reaction mixture was diluted with HCl (aq, 10%, 10 mL) and extracted with Et 2O (3x10 mL). The combined organic phaseswere washed with HCl (aq, 10%, 10 mL) and dried (MgSO4), and the solvent was removed to give the crude product. The crude product was purified by chromatography (hexanes-EtOAc, 9:1) to give 5-methylindole 3 (62 mg, 0.47 mmol, 51%) as faint yellow crystals.Ref: Soederberg, B. et al, J. Org. Chem., 1997, 58383.5 邻位有氢的硝基苯衍生物直接用乙烯格氏试剂合成吲哚(Bartoli反应)示例NO2MgBr+-40 0C, 1 hNHThe 2-nitrotoluene (685 mg, 5 mmol) was placed in a two–necked round bottomed flask fitted with a gas inlet (argon) and rubber septum. The flask was purged several times with argon before adding THF (35–40 ml) and cooling to between –40 and –45 °C. The Grignard reagent (3 eq.) was then added rapidly in one portion to the THF solution and stirring continued for a further 30 mins to 1 hour (exact length of time had little effect on yield). Saturated ammonium chloride solution was added to the reaction mixture (at ca. –40 °C) before allowing the mixture to warm to room temperature. The mixture was thoroughly extracted with diethyl ether (2 x 200 ml), the ether extracts combined and thoroughly washed with further ammonium chloride (300 ml), water (300 ml) and brine (300 ml) before drying (MgSO4) and concentrating in vacuo to give a dark brown gum, which was purified by flash column chromatography (hexane:ethyl acetate 9:1) to give 465 mg of 7-methyl-indole. Yield: 71%.Ref: (a) Adrian P. Dobbs,Martyn Voyle, Neil Whittall, Synlett, 1999, 1594, (b) Curtin, M.L et al, J.Med.Chem., 1998, 74.4. 从苯胺的衍生物出发合成吲哚从苯胺的衍生物合成吲哚虽不常用,但还是有一些方法被报道。