CN108383770A - 一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 - Google Patents
一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108383770A CN108383770A CN201810125278.XA CN201810125278A CN108383770A CN 108383770 A CN108383770 A CN 108383770A CN 201810125278 A CN201810125278 A CN 201810125278A CN 108383770 A CN108383770 A CN 108383770A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- indoles
- peracetic acid
- added
- microwave
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
- C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
- C07D209/30—Indoles; Hydrogenated indoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to carbon atoms of the hetero ring
- C07D209/32—Oxygen atoms
- C07D209/38—Oxygen atoms in positions 2 and 3, e.g. isatin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚‑2,3‑二酮衍生物的方法，在反应容器中加入催化量的催化剂碘化亚铜，吲哚及其衍生物和过氧乙酸为原料，乙醇作为溶剂，置于微波反应仪中在一定温度和功率下反应，一定时间后，减压浓缩，产品经过柱层析纯化。本发明是一种原料新颖，操作简便，高效的制备苯并咪唑衍生物的方法。与现有技术相比，此方法反应速度较常规加热下明显加快，反应条件温和、操作简单、产率高，安全，成本低廉，环保。
Description
技术领域
本发明涉及吲哚-2,3-二酮衍生物制备的方法。即采用取代吲哚和过氧乙酸为原料，引入微波作为辅助合成手段，高效催化快速制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法。
背景技术
吲哚-2,3-二酮又称靛红，是一种广泛存在于天然产物中结构较为简单的生物碱，在伞形科植物当归、十字花科植物菘蓝、草大青的根和爵床科植物草大青的根、茎中都有发现，也是著名中药青黛中的一种重要成份。此外，其在人体器官、体液，尤其在脑内海马等部位有较多分布。吲哚-2,3-二酮及其衍生物具有多种生物活性，对其在抗肿瘤、抗病毒、神经保护等方面的活性进行研究非常有意义口。
吲哚-2,3-二酮由于其结构简单，同时也是生物活性天然产物、药物中间体、制药和染料化学中广泛存在的重要结构形式，是合成各种有用杂环化合物的常见原料。因此，为合成靛红衍生物而开发了各种方法。目前可以采用苯胺为原料大量合成，其价格也相对较低，并且在吲哚-2,3-二酮的1,2,3位及苯环上可以发生不同类型的反应，为其衍生物的合成提供了便利的条件，因此目前其合成和活性的研究备受关注。然而，大多数方法需要使用难以制备的起始原料以及将易得到的吲哚直接氧化成相应的靛红衍生物的方法较少被探索。
文献报道的合成苯并吲哚靛红衍生物的方法有：（1）以取代苯胺为起始原料,与水合氯醛及盐酸羟胺反应生成取代的异亚硝基乙酰苯胺，在浓硫酸作用下环合，水解。（2）一种以２-吲哚酮为底物经过渡金属催化一步合成靛红的方法。目前报道的合成苯并吲哚靛红衍生物的方法各有优缺点或多或少由于原料获取困难，部分试剂存在安全隐患、反应条件剧烈和产率不高等，因此寻求简单安全，无污染的合成途径是首选问题。
从成本和环保的角度考虑，使用微波辅助铜催化手段实现吲哚-2,3-二酮衍生物的合成不但利用了铜催化剂绿色、低毒的优点，而且具有微波加热时间短、产率高、对环境友好等优点，具有十分诱人的前景。
本发明中公开了合成吲哚-2,3-二酮衍生物的方法。即采用取代吲哚和过氧乙酸为原料，引入微波作为辅助合成手段，通过高效催化快速制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法。与现有技术中所述方法相比，此体系反应速度较常规加热下明显加快，反应条件温和、操作简单、原料新颖，产率高，安全，成本低廉，环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种在微波辐射下催化合成吲哚-2,3-二酮衍生物的方法，更详细地说是在微波辐射下铜盐催化剂催化取代吲哚及其衍生物和过氧乙酸为原料合成吲哚-2,3-二酮衍生物的方法。
实现本发明目的的技术方案如下：所述一种在微波辐射下催化合成吲哚-2,3-二酮衍生物的方法，如化学反应式（A），其具体步骤如下：在反应容器中加入催化量的催化剂碘化亚铜、以及取代吲哚和过氧乙酸，乙醇溶剂中，置于微波反应仪中在一定温度和功率下反应，一定时间后，减压浓缩，产品经过柱层析纯化；
（A）
其中R1为甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基；R2为H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、硝基、F、Cl、Br、羟基、乙酰基、甲氧基或腈基，所述R2位于吲哚的4，5，6和7位。
所述取代吲哚以及CuI催化剂，过氧乙酸的摩尔比为1：0.05：5。。
上述具体步骤中微波反应仪中的反应温度为20-200 ℃，优选50-60 ℃。
上述具体步骤中微波反应仪中的反应时间为10-60 min，优选10-15 min。
上述具体步骤中微波反应仪中的功率为10-200 W，优选120-150 W。
所述氧源可选用双氧水、过氧叔丁醇、过氧化环己酮、二叔丁基过氧化物和过氧乙酸，优选过氧乙酸。
所述溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、1,2-二氯甲烷，1,4-二氧六环，优选乙醇。
所述目的催化剂为CuCl、CuI、Cu2O、CuCl2，优选CuI。
根据本发明，底物（I）为取代吲哚，可在此反应体系中合成吲哚-2,3-二酮衍生物。
上式（I）其中R1为甲基、乙基、正丙基、苯基和苄基；R2为H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、硝基、F、Cl、Br、羟基、乙酰基、甲氧基或腈基，所述R2位于吲哚的4，5，6和7位。
在本发明的优选方案中，基于1 mol取代吲哚（I）为标准，催化剂的使用量为0.01mol至0.5 mol，优选0.1 mol至0.4 mol，更优选为0.05 mol。
在本发明的优选方案中，基于1 mol取代吲哚（I）为标准，所述氧源的用量为1至10mol，优选为1至6 mol，更优选为5 mol。
在微波反应仪中反应温度为20℃-200 ℃，优选50℃-60℃的条件下实施。
在微波反应仪中反应时间为10 min-60 min，优选10 min-15 min。
在微波反应仪中微波功率为10 W-200 W，优选120 W-150 W。
本发明的优点为：本发明是一种环境友好，操作简便，原料新颖，高效的制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法。与现有技术相比，此方法反应速度较常规加热下明显加快，反应条件温和、操作简单、产率高，安全，成本低廉，环保。
具体实施方式
实施例1：吲哚-2,3-二酮：在反应容器中加入吲哚1 mmol, 顺序加入碘化亚铜0.05 mmol，过氧乙酸4 mmol，3 ml乙醇。置于微波反应仪中在120 W功率下加热至60℃连续反应10 min。反应结束后冷却至室温，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到红色固体，产率68％。
实施例2：1-甲基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入1-甲基吲哚1 mmol，得红色固体，产率65％。
实施例3：1-乙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入1-乙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率61％。
实施例4：1-丙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入1-丙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率58％。
实施例5：1-苯基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入1-苯基吲哚1 mmol，得棕色固体，产率54％。
实施例6：1-苄基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入1-苄基吲哚1 mmol，得棕色固体，产率50％。
实施例7：4-甲基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-甲基吲哚1 mmol，得红色固体，产率50％。
实施例8：4-乙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-乙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率47％。
实施例9：4-丙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-丙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率45％。
实施例10：4-丁基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-丁基吲哚1 mmol，得红色固体，产率43％。
实施例11：4-硝基基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-硝基吲哚1mmol，得红色固体，产率70％。
实施例12：4-氟吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-氟吲哚1 mmol，得红色固体，产率67％。
实施例13：4-氯吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-氯吲哚1mmol，得红色固体，产率63％。
实施例13：4-溴吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-溴吲哚1mmol，得红色固体，产率60％。
实施例14：4-羟基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-羟基吲哚1 mmol，得红色固体，产率60％。
实施例15：4-乙酰基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-乙酰基吲哚1mmol，得红色固体，产率65％。
实施例16：4-氰基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-氰基吲哚1 mmol，得红色固体，产率53％。
实施例17：4-甲氧基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入4-甲氧基吲哚1mmol，得红色固体，产率43％。
实施例18：5-甲基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-甲基吲哚1 mmol，得红色固体，产率52％。
实施例19：5-乙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-乙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率48％。
实施例20：5-丙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-丙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率47％。
实施例21：5-丁基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-丁基吲哚1 mmol，得红色固体，产率46％。
实施例22：5-硝基基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-硝基吲哚1mmol，得红色固体，产率71％。
实施例23：5-氟吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-氟吲哚1 mmol，得红色固体，产率66％。
实施例24：5-氯吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-氯吲哚1mmol，得红色固体，产率65％。
实施例25：5-溴吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-溴吲哚1mmol，得红色固体，产率63％。
实施例26：5-羟基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-羟基吲哚1 mmol，得红色固体，产率61％。
实施例27：5-乙酰基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-乙酰基吲哚1mmol，得红色固体，产率63％。
实施例28：5-氰基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-氰基吲哚1 mmol，得红色固体，产率56％。
实施例29：5-甲氧基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入5-甲氧基吲哚1mmol，得红色固体，产率45％。
实施例30：6-甲基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入6-甲基吲哚1 mmol，得红色固体，产率51％。
实施例31：6-乙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入6-乙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率46％。
实施例32：7-甲基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入7-甲基吲哚1 mmol，得红色固体，产率48％。
实施例33：7-乙基吲哚-2,3-二酮：制备方法同实施例1，加入7-乙基吲哚1 mmol，得红色固体，产率48％。
实施例34：吲哚-2,3-二酮：在反应容器中加入吲哚1 mmol, 顺序加入氯化亚铜0.05 mmol，过氧乙酸4 mmol，3 ml乙醇。置于微波反应仪中在120 W功率下加热至60℃连续反应10 min。反应结束后冷却至室温，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到红色固体，产率10％。
实施例35：吲哚-2,3-二酮：在反应容器中加入吲哚1 mmol, 顺序加入碘化亚铜0.05 mmol，过氧乙酸4 mmol，3 ml乙醇。置于微波反应仪中在120 W功率下加热至50℃连续反应10 min。反应结束后冷却至室温，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到红色固体，产率32％。
实施例36：吲哚-2,3-二酮：在反应容器中加入吲哚1 mmol, 顺序加入碘化亚铜0.05 mmol，过氧乙酸4 mmol，3 ml乙醇。置于微波反应仪中在120 W功率下加热至60℃连续反应15 min。反应结束后冷却至室温，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到红色固体，产率64％。
实施例37：吲哚-2,3-二酮：在反应容器中加入吲哚1 mmol, 顺序加入碘化亚铜0.05 mmol，过氧乙酸4 mmol，3 ml乙醇。置于微波反应仪中在150 W功率下加热至60℃连续反应10 min。反应结束后冷却至室温，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到红色固体，产率60％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法，如化学反应式（A），其具体步骤如下：在反应容器中加入催化量的催化剂碘化亚铜，取代吲哚和过氧乙酸为原料，乙醇作为溶剂，置于微波反应仪中在一定温度和功率下反应，一定时间后，减压浓缩，产品经过柱层析纯化；
（A）
其中R1为甲基、乙基、正丙基、苯基或苄基；R2为H、甲基、乙基、正丙基、正丁基、硝基、F、Cl、Br、羟基、乙酰基、甲氧基或腈基，所述R2位于吲哚的4，5，6或7位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述取代吲哚以及CuI催化剂，过氧乙酸的摩尔比为1： 0.05：5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤中所述催化剂为CuCl、CuI、Cu2O、CuCl2，优选CuI。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤中所述氧源可选用双氧水、过氧叔丁醇、过氧化环己酮、二叔丁基过氧化物和过氧乙酸，优选过氧乙酸。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤中所述溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、1,2-二氯甲烷，1,4-二氧六环，优选乙醇。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤中微波反应仪中的反应温度为20-200 ℃，优选50-60 ℃，最优60 ℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤中微波反应仪中的反应时间为10-60 min，优选10-15 min，最优10 min。
8.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于具体步骤中微波反应仪中的功率为10-200 W，120-150 W，最优120 W。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810125278.XA CN108383770A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810125278.XA CN108383770A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108383770A true CN108383770A (zh) | 2018-08-10 |
Family
ID=63075528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810125278.XA Pending CN108383770A (zh) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108383770A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109456249A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-12 | 西北师范大学 | 一种靛红衍生物的合成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102070383A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-05-25 | 苏州大学 | 一种催化氧化烯烃制备1,2-二酮的方法 |
-
2018
- 2018-02-08 CN CN201810125278.XA patent/CN108383770A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102070383A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-05-25 | 苏州大学 | 一种催化氧化烯烃制备1,2-二酮的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JUNFEI LUO，等: "Cu-catalyzed oxidation of indoles to isatins", 《TETRAHEDRON LETTERS》 * |
| M. SOLEDADE C. PEDRAS，等: "Biotransformation of rutabaga phytoalexins by the fungus Alternaria brassicicola: Unveiling the first hybrid metabolite derived from a phytoalexin and a fungal polyketide", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109456249A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-12 | 西北师范大学 | 一种靛红衍生物的合成方法 |
| CN109456249B (zh) * | 2018-11-15 | 2022-03-08 | 西北师范大学 | 一种靛红衍生物的合成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zheng et al. | Recent Developments in Photo‐Catalyzed/Promoted Synthesis of Indoles and Their Functionalization: Reactions and Mechanisms | |
| Jain et al. | A greener, facile and scalable synthesis of indole derivatives in water: reactions of indole-2, 3-diones with 1, 2-difunctionalized benzene | |
| Wang et al. | One step synthesis of indirubins by reductive coupling of isatins with KBH4 | |
| Wu et al. | Metal-free visible-light-promoted intermolecular [2+ 2]-cycloaddition of 3-ylideneoxindoles | |
| Meesala et al. | Iodine-catalyzed one-pot decarboxylative aromatization of tetrahydro-β-carbolines | |
| Brahmachari | Design of organic transformations at ambient conditions: Our sincere efforts to the cause of green chemistry practice | |
| Majhool et al. | Synthesis of New Azo Dyes of Uracil via Ecofriendly Method and Evaluation For The Breast, Liver and Lung Cancer Cells In vitro | |
| CN108383770A (zh) | 一种微波铜/过氧乙酸催化氧化吲哚制备吲哚-2,3-二酮衍生物的方法 | |
| Wati et al. | Chemistry of trisindolines: natural occurrence, synthesis and bioactivity | |
| Banu et al. | Auto-tandem PET and EnT photocatalysis by crude chlorophyll under visible light towards the oxidative functionalization of indoles | |
| Nagaraju et al. | Synthesis, antiproliferative activity and molecular docking studies of novel benzo [a] pyrano-[2, 3-c] phenazine derivatives | |
| CN105481752B (zh) | 一种3‑氟烯基氧化吲哚‑螺‑3,3’‑三氟甲基氧化吲哚类化合物的制备方法 | |
| CN110452225A (zh) | 三唑乙基靛红衍生物及其制备方法和应用 | |
| Cheng et al. | Oxidative trimerization of indoles via water-assisted visible-light photoredox catalysis and the study of their anti-cancer activities | |
| El-Sayed et al. | Glacial acetic acid as an efficient catalyst for simple synthesis of dindolylmethanes | |
| Shinde et al. | Supramolecular aminocatalysis via inclusion complex: Amino-doped β-cyclodextrin as an efficient supramolecular catalyst for the synthesis of chromeno pyrimido [1, 2-b] indazol in water | |
| CN110437124A (zh) | 一种吲哚醌衍生物及其制备方法 | |
| Chaudhary et al. | Microwave-assisted direct biaryl coupling: first application to the synthesis of aporphines | |
| Hino et al. | Cyclic tautomers of tryptophans and tryptamines. I. Formation and reactions | |
| Xu et al. | Visible Light Mediated Cyclization of Ynones for the Synthesis of 3‐Alkyl N‐Fused Indoles via Csp3− H Bond Functionalization | |
| CN104876850A (zh) | 一种异吲哚啉酮衍生物的合成方法 | |
| Zhao et al. | Visible-Light-Promoted Indole C-3 Formylation Using Eosin Y as a Photoredox Catalyst | |
| Vuram et al. | Catalyst and solvent-free microwave assisted expeditious synthesis of 3-indolyl-3-hydroxy oxindoles and unsymmetrical 3, 3-Di (indolyl) indolin-2-ones | |
| El‐Sayed et al. | Synthesis of Novel Indolo‐Spirocyclic Compounds | |
| Das et al. | A Facile Synthesis of 3-[(N-Alkylanilino)(aryl) methyl] indoles Using TCT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180810 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |