超声辐射下双吲哚甲烷衍生物的合成_尹晓刚

双吲哚甲烷类化合物是一类重要的生物碱 ， 可以用吲哚和醛或酮为原料在酸催化下合成 ， 具 有良好的生物活性
［1 ］
料， 蒙脱土固载路易斯酸为催化剂， 超声下合成双 吲哚甲烷类化合物。考察催化剂、 溶剂、 反应时间 及温度、 原料物质的量比对产率的影响， 产物通过 、 、 。 红外 核磁 熔点进行表征 1 1. 1 实验部分
8］ 固载蒙脱土 / 路易斯酸催化剂参照文献［ 2H2 O 溶于 50 制备： 将 6. 82 g （ 0. 04 mol ） CuCl2· mL 无水甲醇， 10 ， 搅拌下加入 10 g 蒙脱土 K在室 120 ħ 活化 4 h， 温下搅拌 1 h， 减压蒸馏出溶剂， 制得 MMT / CuCl2 ， 放 入 干 燥 器 备 用。 以 AlCl3 、 ZnCl2 、 FeCl3 、 NiCl2 为原料， 相同方法制备得催化 剂 MMT / AlCl3 、MMT / ZnCl2 、MMT / FeCl3 、MMT / NiCl2 。 1. 2. 2 双吲哚甲烷的合成 以苯甲醛、 吲哚为原料进行模板反应， 蒙脱土
。本文以醛及吲哚为原
200
化
学
试
剂
2017 年 2 月
吲哚、 甲醛 （ 37% 水溶液 ） 、 邻甲氧基苯甲醛、 对甲 氧基苯甲醛、 对甲基苯甲醛、 邻氯苯甲醛、 蒙脱土 K10 、 柱 层 析 硅 胶 （ 分 析 纯， 阿拉丁试剂有限公 司） ； 甲醇、 乙醇（ 分析纯， 重庆川东化工 （ 集团 ） 有 限公司） ； 石油醚、 乙酸乙酯、 甲苯 （ 分析纯， 天津 N， N市致远化学试剂有限公司 ） ； 二氯甲烷、 二甲 基甲酰 胺 （ DMF ） （ 分 析 纯， 重庆川江化学试剂 厂） ； 氯化锌、 氯化铝、 氯化铜、 氯化铁、 氯化镍 （ 分 析纯， 国药集团化学试剂有限公司 ） ； 无水硫酸钠 （ 分析纯， 浙江化工试剂厂 ） ； 固载蒙脱土 / 路易斯 酸（ 自制） ； 实验所用水为蒸馏水。 1. 2 实验步骤 1. 2. 1 催化剂固载蒙脱土 / 路易斯酸的制备 （ 以 蒙脱土 / 氯化铜（ MMT / CuCl2 ） 为例）
94 ħ （ 文献［12］值： 93 94 ħ ） 。 2氯苯 基 二 吲 哚 甲 烷 （ 3b ） ： 产 率 78. 0% 。 1 HNMＲ （ CDCl3 ，400 MHz ） ，δ： 6. 35 （ s，1H， —CH） ； 6. 69 （ s， 2H， —Ar ） ； 7. 02 （ t， 2H， —Ar ） ； 7. 11 7. 47 （ m， 10H， —Ar ） ； 7. 93 （ s， 2H， —NH ） 。 IＲ（ KBr） ， cm － 1 ： 3 396 （ s， N—H ） ； 3 056 （ w ， ν， 吲 C —H ） ； 1 456 （ m ） ， 1 508 （ m ） ， 哚） ； 2 924 （ w ， 1 610 （ w ， —Ar ） ； 1 600 2 000 （ w ， C C ） ； 1 245 （ m， C —O ） ； 1 336 （ w ， —CH ） ； 783 （ s， 对取代苯 ［12 ］ ） 。 m. p. 73 75 ħ （ ： 71 73 ħ） 。 环 文献 值 4甲基苯基二吲哚甲烷 （ 3c ） ： 产率 97. 7% 。 1H， — HNMＲ （ CDCl3 ， 400 MHz ） ， δ： 5. 97 （ s， 7. 42 （ m， 8H， —Ar ） ； 7. 92
本课题组使用微波辅助法完成了双吲哚甲烷 的合成， 产率最高可达 93. 4% 。 然而微波反应器 价格昂贵， 维护困难且较难放大， 工业前景较弱， 发展其他物理方法辅助的双吲哚甲烷合成方法具 有一定的研究价值。超声波在溶液中会产生空化 效应， 空化泡破裂时， 有瞬间高温、 高压及急速冷 却效应， 可提供特殊的物理环境以加速反应 、 降低 能耗并提高反应收率
第 39 卷第 2 期
尹晓刚等： 超声辐射下双吲哚甲烷衍生物的合成
199
DOI： 10． 13822 / j． cnki． hxsj． 2017． 02． 019
2017 ， 39 （ 2 ） ， 199 化学试剂，
202
超声辐射下双吲哚甲烷衍生物的合成
尹晓刚， 吴小云， 王野， 陈治明， 陈卓
*
（ 贵州师范大学 化学与材料科学学院 贵州省功能材料化学重点实验室 ， 贵州 贵阳 550001 ） 摘要： 以吲哚、 醛为原料， 蒙脱土固载路易斯酸为催化剂 ， 超声条件下合成双吲哚甲烷类衍生物 。 得到最优合成条件为 n（ 吲哚） ʒ n（ 醛） = 2. 0ʒ 1. 1 ， 蒙脱土负载氯化铜为催化剂 ， 二氯甲烷作溶剂， 反应温度为 50 ħ ， 超声时间为 15 min。 产率 最高达 99. 3% ， 催化剂循环 3 次产率仍可达 81. 3% 。产物通过核磁、 红外、 熔点进行表征。 关键词： 蒙脱土负载； 超声； 双吲哚甲烷 中图分类号： O626． 13 文献标识码： A 3283 （ 2017 ） 02019904 文章编号： 0258-
1
CH） ； 6. 67 （ d， 2H—Ar ） ； 7. 02 （ t， 2H， —Ar ） ； 7. 20 （ t， 2H， —Ar ） ； 7. 24 （ s， 2H， —NH） 。 IＲ （ KBr ） ， cm － 1 ： 3 409 （ s， N— ν， H） ； 3 055 （ 吲哚环） ； 2 924 （ w ， C —H） ； 1 455 （ m ） ， 1 488 （ w ） ， 1 617 （ w ） （ —Ar ） ； 740 （ C —Cl ） ； 1 336 （ —CH） 。m. p. 97 99 ħ （ 文献［12］值： 98 100 ħ ） 。 4甲氧 基 苯 基 二 吲 哚 甲 烷 （ 3d ） ： 产 率 400 MHz ） ， 95. 7% 。1 HNMＲ （ CDCl3 ， δ： 2. 36 （ s， 3H， —CH3 ） ； 5. 85 （ s， 1H， —CH ） ； 6. 72 （ s， 2H， —Ar） ； 7. 01 （ t， 2H， —Ar ） ； 7. 12 （ d， 2H， —Ar ） ； 7. 15 （ t， 2H， —Ar ） ； 7. 27 （ d， 2H， —Ar ） ； 7. 36 （ d， 2H， —Ar ） ； 7. 40 （ d，2H， —Ar ） ； 7. 91 （ s，2H， —NH） 。IＲ（ KBr） ， cm － 1 ： 3 421 （ s） ； 3 057 （ s， ν， 吲 1 508 （ m） ， 哚环） ； 2 923 （ w ， 饱和 νC—H ） ； 1 457 （ w） ， 1 559（ m） （ 面外 δC—H ） ； 2 923 （ s， ν Ar—CH3 ） ； 1 340 （ w， 次 甲 基 ν C—H ） 。 m. p. 189 值： 188 191 ħ ） 。 192 ħ （ 文 献［12］
［911 ］
0501 ； 修回日期： 20160520 收稿日期： 20162016］ 7218 ） ； 基金项目： 贵州省科技合作项目（ 黔科合 LH 字［ 2016］ 2311 ） 。 贵州省科技厅科技支撑项目（ 黔科合支撑［ ）， 作者简介： 尹晓刚（ 1976副教授， 主要从事有机 男， 博士， 合成方法学研究。 Email： chenzhuo19@ 163． com。 通讯作者： 陈卓，
负载路易斯酸作催化剂， 在超声条件下合成双吲 ， 哚甲烷衍生物 合成方法如下： 在反应瓶中加入 0. 117 1 g（ 1. 00 mmol ） 吲哚 （ 1 ） 、 0. 583 7 g （ 0. 55 mmol） 苯甲醛 （ 2a ） ， 用 以 MMT / CuCl2 为催化剂， 量为苯甲醛的 10 mol% ， 加入 1 mL CH2 Cl2 作溶 剂， 在 50 ħ 水浴下超声反应 15 min。待反应结束 后， 冷却至室温， 乙酸乙酯萃取 3 次， 饱和食盐水 洗涤， 无水硫酸钠干燥， 柱层析提纯产物并计算 产率。 1. 3 产物表征 所得目标产物 3a 3f 均为已知产物， 通过红 外、 核磁、 熔点进行表征。
。 双吲哚甲烷类化合物在
临床上被用于抗病毒、 抗肿瘤、 抗癌等诸多疾病的 ［24 ］ ［5 ］ 。1963 年， Kmmal 等 首次以吲哚和醛 治疗 3'类化合物在室温条件、 质子酸催化下合成了 3 ， ［6 ］ 双吲哚 甲 烷 类 化 合 物。 Chen 等 用 路 易 斯 酸 Ln（ OTf） 3 作催化剂， 合成了双吲哚甲烷衍生物， 用时 12 36 h， 产率为 47% 99% 。 蒙脱土是层 状硅酸盐粘土矿物， 具有大的表面积、 良好的化学 ［7 ］ 。 Banerji 稳定性及负载能力 等 使用蒙脱土 K10 催化合成双吲哚甲烷， 但产率仅有 22% 。 李记 ［8 ］ 10 上催化芳香 太等 将 ZnCl2 负载到蒙脱土 K醛与吲哚反应制备双吲哚甲烷， 反应 2 率源自高达 97% 。 8 min， 产
主要仪器与试剂 AV400 型 核 磁 共 振 谱 仪 （ 德 国 Bruker 公 司） ； Nicolet iS5 型傅里叶变换红外光谱仪 （ 美国 赛默飞世尔公司 ） ； AＲ1140 型电子分析天平 （ 美 I 型三用紫外分析仪 （ 上海顾 国 Ohaus 公司 ） ； ZF52 型旋转蒸发仪 （ 上海亚荣 村电光仪器厂 ） ； ＲEB95 型循环水式多用真空泵 生化仪器厂 ） ； SHB（ 郑州世纪双科实验仪器有限公司 ） ； PS40T 型超 声仪（ 深圳市洁康洗净电器有限公司） 。 苯甲醛 （ 分析纯， 成都市科龙化工试剂厂 ） ；
Preparation of Bis （ indolyl ） alkanes Derivatives under Ultrasonic Conditions YIN Xiaogang， WU Xiaoyun， WANG Ye， CHEN Zhiming， CHEN Zhuo * （ Guizhou Province Chemical Key Laboratory of Functional Materials， School of Chemistry and Materials Science， Guizhou Normal University， Guiyang 550001 ， China） ， Huaxue Shiji， 2017 ， 39 （ 2 ） ， 199 202 Abstract： A series of bis （ indolyl） alkanes derivatives were synthesized via the reaction between indole and aromatic aldehydes catalyzed by Lewis acid loaded montmorillonite under ultrasonic condition． The optimal synthesis conditions： montmorillonite supported copper chloride as catalyst， molar ratio of indole and aldehyde is 2. 0ʒ 1. 1 ， CH2 Cl2 as a solvent， ultrasonic time is 15 min and the reaction temperature is 50 ħ ． The yields can reach up to 99. 3% under optimal conditions and 81. 3% after catalyst recycled three times． The products were confirmed by 1 HNMＲ ， IＲ and m. p． Key words： loaded montmorillonite； ultrasonic assisted； bis（ indolyl） alkanes