分子内氧化环合反应合成N-芳基吲哚-3-腈的方法研究

论文摘要

N-芳基吲哚是一类重要的杂环化合物，其基本骨架存在于多种具有药用活性的分子中。例如临床上用于治疗精神分裂症的舍吲哚（Sertindole）就含有N-芳基吲哚环的基本母核结构。虽然对于吲哚化合物的合成已有大量的文献报道，但这些合成方法中对N-芳基吲哚，这一特殊的取代吲哚形式的报道却是有限的。在前期PIFA，即phenyliodine bis（trifluoroacetate）氧化分子内环合反应合成N-芳基吲哚衍生物的基础上，本课题继续研究了通过分子内环合反应来合成N-芳基吲哚-3-腈类化合物的新方法。本论文以取代的苯乙腈和烷基羧酸酯为原料，合成了一系列2-芳基-3-酮腈类化合物。该化合物与取代的芳基胺反应，可以制得2-芳基-3-芳胺基-2-烯腈类底物。该底物在弱氧化剂NBS （N-溴代丁二酰亚胺）或NCS （N-氯代丁二酰亚胺）的作用下，发生卤代反应。继而通过一锅法，在廉价的路易斯酸醋酸锌Zn（OAc）2的作用下，脱去卤素，通过分子内环合反应，构建新的芳基C-N键，形成N-芳基吲哚骨架。利用上述方法，合成了一系列N-芳基吲哚-3-腈类化合物，并且通过核磁共振碳谱、氢谱、质谱等分析方法，确定了该类化合物的结构。在本文中，确定了不稳定的环合反应中间体的结构，并由此讨论推测了可能的反应机理。本论文中所研究的方法具有原料价廉易得，成本较低，操作简单，条件温和，收率比较理想的优点。由于C-N键的形成为环合反应的最终步骤，所以在环合反应构建吡咯环之前，可以进行苯环上的官能团化，从而实现吲哚环中苯环上取代的多样性。鉴于上述优点，该方法将在N-芳基吲哚类化合物的合成过程中发挥重要的作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 具有生物活性的吲哚衍生物及其应用
• 1.2.1 天然产物中存在的吲哚类生物碱
• 1.2.2 已应用于临床的吲哚类药物
• 1.3 N-芳基吲哚衍生物的文献合成方法
• 1.3.1 以 N,N-二芳基苯腙为底物 （途径 a）
• 1.3.2 吲哚化合物与取代芳烃相连接 （途径 b）
• 1.3.3 以邻炔基卤代芳烃或邻烯基卤代芳烃和取代的苯胺为底物 （途径c和 d）
• 1.3.4 以 N-芳基烯胺类化合物为底物 （途径 e）
• 1.3.5 吲哚-2-酮还原或吲哚-2-硫酮脱硫 （途径 f）
• 1.3.6 以二芳基胺和三乙醇胺为起始原料 （途径 g）
• 1.4 结论
• 第二章 课题设计
• 2.1 引言
• 2.2 选题依据
• 2.3 研究内容
• 2.4 本章小结
• 第三章 实验药品与仪器
• 3.1 药品来源和规格
• 3.2 实验所用仪器及分析方法
• 第四章 底物的制备
• 4.1 引言
• 4.2 α-芳基-β-酮腈类化合物的制备
• 4.3 2-苯基-3-氧代丁酸乙酯的制备
• 4.4 烷基-β-二酮类化合物的制备
• 4.5 2-芳基-3-芳胺基烯腈类底物的制备
• 4.6 2-苯基-3-丙胺基-2-丁烯腈的制备
• 4.7 （Z）-2-苯基-3-苯胺基-2-丁烯酸乙酯的制备
• 4.8 （Z）-3-苯基-4-苯胺基-3-戊烯-2-酮的制备
• 4.9 2-苯基-3-苯胺基-2-环己烯酮的制备
• 第五章 NXS/Zn（OAc）2作用下 N-芳基吲哚-3-腈的合成
• 5.1 引言
• 5.2 反应条件的优化
• 5.3 反应中间体结构的确定
• 5.4 NXS/Zn（OAc）2作用下分子内环合合成 N-芳基吲哚-3-腈
• 5.5 关于 N-烷基取代吲哚衍生物合成的研究
• 5.6 其他类底物合成 N-芳基取代吲哚衍生物的研究
• 5.7 反应机理
• 5.8 实验结果与讨论
• 5.9 本章小结
• 第六章 论文结论
• 参考文献
• 发表论文情况说明
• 附录 部分化合物的 NMR 谱图
• 致谢