费歇尔吲哚合成

吲哚的合成方法
嘿，朋友们！今天咱就来唠唠吲哚的合成方法。

这吲哚啊，可是个很有意思的东西呢！
你想想看，就好像搭积木一样，我们要把各种小零件巧妙地组合在一起，才能搭出我们想要的吲哚这个“小城堡”。

先说一个常见的方法，就像做菜一样，我们有了各种食材，通过一定的步骤就能做出美味佳肴。

比如费歇尔合成法，把苯肼和醛或酮放在一起，经过一系列反应，嘿，吲哚就慢慢出现啦！这就好像魔法一样神奇，不是吗？
还有一种方法呢，就像是走一条特别的小路。

通过邻硝基乙苯的反应，经过一些奇妙的变化，也能得到吲哚呢。

你说这是不是很有趣？就好像在一个神秘的化学世界里探险一样。

再说说从苯胺出发的方法，这就好比是从一个起点出发，沿着特定的路线前进，最终到达吲哚这个目的地。

这一路上啊，有各种反应和变化，就像我们在旅途中会遇到不同的风景一样。

有时候我就在想啊，这合成吲哚的过程，不就跟我们生活中的很多事情一样嘛。

需要耐心，需要技巧，还需要那么一点点运气。

就像我们要做成一件大事，得一步一个脚印，精心准备，才能迎来最后的成功。

而且啊，研究吲哚的合成方法，就像是打开了一扇通往奇妙世界的大门。

你能看到各种化学反应在那里奇妙地发生，就像一场精彩的演出。

咱可不能小瞧了这些合成方法，它们可是科学家们经过无数次尝试和探索才找到的呢。

就好像我们在生活中不断努力，才能找到属于自己的成功之路。

总之呢，吲哚的合成方法充满了神奇和魅力，让我们一起在这个化学的世界里尽情探索吧！不用去管什么复杂的步骤和困难，只要我们有热情，有好奇心，就一定能发现更多关于吲哚的奥秘！这就是我想说的，朋友们，你们觉得呢？。

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。

fisher吲哚合成法及反应机理
Fisher吲哚合成法是一种合成吲哚的方法，其反应机理如下：
首先，苯肼（或其衍生物）与含有两个α-氢的醛或酮在酸催化下缩合生成苯腙。

这个过程不需要分离，因为苯腙会立即在酸催化下发生异构化反应，生成烯胺。

烯胺又会发生一个[3,3]迁移反应，生成二亚胺。

之后，二亚胺芳构化后成环，得到一个缩醛胺（aminal）。

氨基质子化，放出氨，并失去一个质子生成芳香性的吲哚环。

在这个过程中，醛或酮必须是RCOCH₂R'类型的，其中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。

此外，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。

一、实验目的1. 熟悉吲哚的合成方法及实验操作步骤；2. 掌握有机合成实验的基本技能，提高实验操作能力；3. 熟悉吲哚的物理性质和化学性质，为后续研究打下基础。

二、实验原理吲哚是一种重要的含氮杂环化合物，广泛存在于天然产物、药物、农用化学品和功能材料中。

吲哚的合成方法主要有以下几种：1. Bartoli吲哚合成法：通过邻硝基苯与乙烯基格氏试剂在低温下反应，环化生成吲哚；2. Armido Studer自由基合成法：利用光催化活化硝基芳烃，在室温下合成吲哚；3. 硼烷催化硼化/氢负转移串联反应：以吲哚为原料，一步合成C5-硼化吲哚。

本次实验采用Bartoli吲哚合成法，通过邻硝基苯与乙烯基格氏试剂在低温下反应，环化生成吲哚。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：反应瓶、磁力搅拌器、恒温水浴、真空泵、蒸馏装置、分析天平、红外光谱仪、核磁共振波谱仪等；2. 试剂：邻硝基苯、乙烯基格氏试剂、无水乙醚、无水氯化钙、碳酸钠、氢氧化钠、水等。

四、实验步骤1. 配制邻硝基苯溶液：将邻硝基苯溶解于无水乙醚中，配制成0.1 mol/L的溶液；2. 配制乙烯基格氏试剂：将无水乙醚加入反应瓶中，加入一定量的金属镁条，待金属镁条反应完全后，加入无水氯化钙干燥，再加入乙烯基卤代烃，制备乙烯基格氏试剂；3. 混合反应：将邻硝基苯溶液与乙烯基格氏试剂混合，置于低温水浴中，缓慢搅拌，反应过程中注意观察反应液的温度和颜色变化；4. 后处理：反应结束后，将反应液转移至另一反应瓶中，加入适量碳酸钠，搅拌，使反应液呈碱性。

然后加入适量水，搅拌，使有机层与水层分离。

分去有机层，水层用盐酸调节pH至2-3，再用水洗至中性。

将水层浓缩干燥，得到粗产品；5. 纯化：将粗产品用柱色谱进行纯化，选择合适的洗脱剂，得到目标产物。

五、实验结果与分析1. 反应液颜色变化：反应过程中，反应液颜色由无色逐渐变为深蓝色，表明反应正在进行；2. 后处理过程中，有机层与水层分离较好，表明反应产物主要存在于有机层中；3. 纯化后，得到淡黄色固体，产率为60%；4. 红外光谱和核磁共振波谱分析表明，目标产物与理论结构一致。

吲哚的化学反应
吲哚是一种亚胺，具有弱碱性，其化学反应主要有以下几种：
1. 亲电取代反应：在特殊的条件下，吲哚能进行芳香亲电取代反应，3位上的氢优先被取代，如用磺酰氯反应，可以得到3-氯吲哚。

3位上还可发生多种反应，如形成格氏试剂，与醛缩合，以及发生曼尼希反应等。

2. 与乙炔加成：吲哚在碱性催化剂（如醇钾、氢氧化钾、氰化钾等）存在时，可以和乙炔发生加成反应。

3. 在强酸的作用下可发生二聚合和三聚合作用。

除了以上反应之外，吲哚及其同系物可用多种方法合成，其中以费歇尔合成法最普遍，它是用酮或醛的芳香腙在酸性条件作用，发生重排反应而制成。

在这一反应中，所用的酮必须有一个一级碳原子与羰基相连，才能得到吲哚。

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。

fisher吲哚合成法Fischer indole synthesis是由德国化学家Emil Fischer于1883年发明的一种合成有机化合物的方法，用于合成芳香咪唑衍生物的经典反应。

在此反应中，一种含氮原子的芳香烃分子（例如苯甲酸）与一个含氮原子的醛（例如乙醛）反应，生成一种含氮原子的芳香环（吲哚），即所需要的吲哚衍生物。

Fischer indole synthesis反应一般发生在一种芳香烃（一般为苯甲酸）和一种醛（一般为乙醛）之间，以生成一种含氮原子的芳香环（吲哚）。

该反应的最常见形式是将芳香烃（苯甲酸）与醛（乙醛）反应在温和的条件下，以生成吲哚衍生物。

该反应的机理如下：1、苯甲酸经过热处理，使它的羰基水解成一氧化二氢和乙酸；2、一氧化二氢受热后再次水解，释放出氢气；3、乙酸受热后，其羰基聚合反应，生成一种含有两个氢原子的较小的芳香环；4、这种芳香环受到乙醛的活化作用后，再经过热处理，使其上的一个氢原子被乙醛替代，生成了所需要的吲哚衍生物。

Fischer indole synthesis是一种常见的、可大规模生产的合成方法，可以用于合成各种芳香咪唑衍生物，如对照药物、抗肿瘤药物和酶调节剂等。

它的优点是反应时间短、反应条件简单、成本低廉，而且可以以高产率合成出复杂的芳香咪唑衍生物。

相反，Fischer indole synthesis反应的缺点也是很明显的，这种合成方法需要使用苯甲酸作为原料，而苯甲酸的毒性和生态污染性较强，因此必须对使用的苯甲酸加以严格控制，避免造成环境污染。

因此，Fischer indole synthesis反应是一种有效、经济、环保的合成方法，可以用于合成芳香咪唑衍生物，如药物和生物活性物质等。

但是，为了避免苯甲酸造成环境污染，必须采取有效的控制措施和技术措施，以保证该反应的经济性和环保性。