自由基加成/关环反应合成1,3-二氢吲哚-2-酮的研究进展

近两年来,关于自由基加成/关环反应合成1,3-二氢吲哚-2-酮的报道屡见不鲜.它们大多以N-芳基取代的丙烯酰胺类化合物为底物,在各种不同的金属、无金属和光的催化作用下,与不同的自由基反应,可以一步生成3,3-二取代的吲哚-2-酮衍生物.该类方法现已成为合成含氮五元杂环的一个重要手段,用来合成1,3-二氢吲哚-2-酮及其衍生物.目前对自由基加成/关环反应合成该类化合物的研究多集中在不同催化手段引发不同的自由基和反应机理上.按催化剂类型的不同,对近年来自由基加成/关环反应合成吲哚-2-酮的研究进展进行了综述.     

三组分反应高效合成螺[环戊烷-1,3'-吲哚啉]衍生物（英文）

烷基异氰酸酯、丁炔二酸二酯(丙炔酸酯)和3-苯甲酰亚甲基-2-吲哚酮在甲苯中回流反应,高产率地生成螺[环戊烷-1,3'-吲哚啉]衍生物.然而,含有游离氨基的3-苯甲酰亚甲基-2-吲哚酮参加反应时,未取代的氨基可与另一分子丁炔二酸二酯及烷基异氰酸酯继续反应形成含有氨基取代的氮杂-1,3-二烯支链的螺[环戊烷-1,3'-吲哚啉]衍生物.另一方面,3-芳亚甲基吲哚-2-酮参与三组分反应时,仅有游离氨基参与反应,生成2-(2-氧吲哚-1-基)-3-[(烷基亚氨基)亚甲基]丁酸酯.发现两种游离氨基参与多组分反应时,分别形成了含有C2-取代的1-氮杂-1,3-丁二烯(C=C—C=NR)和C4-取代的1-氮杂-1,2-丁二烯(C—C=C=NR)结构单元的吲哚酮衍生物.     

在微波作用、无催化剂的条件下合成3-芳基亚甲基-1，3-二氢-2H-吲哚-2-酮类化合物

用DMF作溶剂，无催化剂、微波辐射的条件下，使吲哚-2-酮(1)和醛、酮(2)发 生缩合反应，合成了3-芳基亚甲基-1，3-二氢-2H-吲哚-2-酮类化合物，时间短、 收率高。     

二[4-羟基-5,6-二氢-6-烷基(芳基)-2H-吡喃-2-酮-3-]烃的合成及生物活性的研究

采用5,6-二氢-6-烷基(芳基)-2H-吡喃-2,4-二酮和醛进行缩合反应,合成了二[4-羟基-5,6-二氢-6-烷基(芳基)-2H-吡喃-2-酮-3-]烃.其结构经¹HNMR和元素分析证实.对反应条件(反应温度、反应时间)进行了探讨.生物活性初步测定表明,该类化合物具有一定的杀菌和抗烟草花叶病毒的活性.     

氨基清除树脂辅助合成2-(7-氟-3-氧-3,4-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-6-基)异吲哚1,3-二酮

采用氨基清除树脂辅助合成方法,由6-氨基-7-氟-4-取代基-3(4H)-酮与取代邻苯二甲酸酐在冰醋酸中加热反应制备了2-(7-氟-3-氧-3,4-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-6-基)异吲哚-1,3-二酮类化合物,纯度86％～95％．其结构经^1H NMR,IR和MS表征。     

利用磷试剂制备2-[4,5-二氢化-4-甲基-4-异丙基-5-氧代-1H-咪唑啉-2-基]-苯甲酸的衍生物

本文报告了利用磷试剂制备2-氧代-3-甲基-3-异丙基-3H-咪唑并[2,1-a]-1-氧代-异吲哚及其异构体3-氧代-2-甲基-2-异丙基-2H-咪唑并[2,1-a]-1-氧代-异吲哚和2-[4,5-二氢化-4-甲基-4-异丙基-5-氧代-1H-咪唑啉-2-基]-N,N-二烷基-苯甲酰胺的新方法。本文方法具有反应条件温和、反应时间较短和收率较高等特点。     

3-芳胺甲烯基-6-烷基(芳基)-5,6-二氢-2H-吡喃-2,4-二酮的合成及其杀菌活性的研究

以5,6-二氢-6-烷基(芳基)-2H-吡喃-2,4-二酮(1)、芳胺(2)和原甲酸三乙酯进行缩合反应,合成了20个3-芳胺甲烯基-6-烷基(芳基)-5,6-二氢-2H-吡喃-2,4-二酮(3).由于分子内氢键的形成,化合物3由一对构象异构体4和5组成.生物活性初步测定结果表明,这些化合物均有一定的杀菌活性.     

3-取代芳基-2-吲哚基膦酸酯的合成

本文根据Fischer吲哚合成法制备了一系列的3-取代芳基-2-吲哚基膦酸酯. 盐酸苯肼与o,o-二异丙基-4-氯-苯乙酰基膦酸酯在无水酒精中反应, O,O-二异丙基-(4'-氯苯-3H-吲哚-2-膦酸酯能被分离出来, 而且它的异构化最终产物能被观察到.     

3-烷氧基-3-烷基异吲哚啉-1-酮的合成

为探索3-亚烷基异吲哚啉-1-酮在有机合成中的应用潜力，构建新型的异吲哚啉-1-酮类化合物，本文以3-亚烷基异吲哚啉-1-酮和醇为原料，在三氯硅烷与路易斯碱催化剂作用下发生加成反应，得到一系列3-烷氧基-3-烷基异吲哚啉-1-酮类化合物，并初步尝试了以手性路易斯碱催化该反应。综上，本文建立了一种新型异吲哚啉-1-酮类化合物的合成方法，该方法条件具有温和、操作便捷、底物适用范围广和收率普遍较高的特点。     

1-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-2-苯基-1,2-二酮缩合成1,2,4-三嗪类化合物反应

报道了一种1-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-2-苯基-1,2-二酮与氨基胍碳酸氢盐缩合生成互为同分异构体的两种1,2,4-三嗪的反应,并通过运用目标定向合成和核磁的方法,研究了1,2-二酮苯环上不同取代基对反应产品比例的影响.反应总收率为40%~81%,且当不对称1,2-二酮苯环上无取代基时,其生成的同分异构体6-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-5-苯基-3-氨基-1,2,4-三嗪(2a)和5-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-6-苯基-3-氨基-1,2,4-三嗪(4a)比例为40∶60;当苯环上取代基为吸电子基时,6-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-5-(4-硝基苯基)-3-氨基-1,2,4-三嗪(2b)和5-(1-乙基-1H-5-吲哚基)-6-(4-硝基苯基)-3-氨基-1,2,4-三嗪(4b)比例为63∶37;当苯环上取代基为供电子基时,绝大部分生成2系列构型结构.     

无溶剂、无催化剂条件下5-[(3-吲哚基)-芳甲基]-2,2-二甲基- 1,3-二氧六环-4,6-二酮的合成

在无溶剂和催化剂条件下,由芳香醛、吲哚、丙二酸亚异丙酯的三组分缩合反应,制备了5-[(3-吲哚基)-芳甲基]-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4,6-二酮,产率为70%～85%,产物结构经1H NMR,IR确证.     

5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物的高效合成

在分子碘作用下,以吲哚、醛和2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮为原料,通过三组分缩合反应合成了10种5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物。 当催化剂的用量为5%(摩尔分数)时,30 ℃反应60~90 min,收率为71.4%~97.3%。 此外,还探讨了分子碘的催化机理。     

2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)介导的由吲哚啉-2-羧酸合成N-烷基吲哚及1,4-双((1H-吲哚-1-基)甲基)苯的简易方法（英文）

报道了通过2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)介导的N-烷基二氢吲哚-2-羧酸的分子内氧化脱羧芳构化合成N-烷基吲哚.由于该方法的良好兼容性,继而开发了温和且无金属的从烷基卤化物和二氢吲哚羧酸一锅法合成N-烷基吲哚的方法.还报道了该方法在一锅法三组分合成1,4-双((1H-吲哚-1-基)甲基)苯中的成功应用.     

三氟甲磺酸催化的2,3'-二吲哚衍生物的合成

报道了一种三氟甲磺酸催化下3-取代吲哚与(1H-2-吲哚基)二芳基甲醇的加成反应合成具有潜在生物活性2,3'-二吲哚衍生物的新方法.在最优化的反应条件下,以中等到高的产率得到了目标产物,且反应具有条件温和、操作简单、底物适用范围广等优点.同时,2-呋喃基二苯基甲醇也能够适用于反应当中,以较好的产率生成2-呋喃取代的吲哚衍生物.     

钯催化2-炔基芳基叠氮与丙烯酸衍生物反应合成1H-吲哚-3-丙烯酸酯（英文）

报道了一种钯催化2-炔基芳基叠氮化合物与丙烯酸衍生物合成吲哚-3-丙烯酸酯的新方法.该方法实现了在温和的反应条件下合成多种1H-吲哚-3-丙烯酸酯衍生物.     

2-芳基吲哚的敏化光氧化偶合反应

本文研究了十七种2-芳基吲哚(1a-1q)在甲醇-乙酸介质中的亚甲基蓝(MB)敏化光氧化反应, 发现有十五种吲哚(1a-1o)以85%-95%的产率给出2,2'-二芳基-[2,3'-联-1H-吲哚]-3(2H)-酮(2a-2o), 而2-(4-硝基苯基]吲哚(1p)和2-联苯基吲哚(1q)则分别生成2-甲氧基-2-(4-硝基苯基)-1,2-二氢-3H-吲哚-3-酮(7p)和2-联苯基-4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮(11q), 其中7p在分离过程中失去甲醇分子给出2-(4-硝基苯基)-3H-吲哚-3-酮(10p)。     

硼酸催化三组分无溶剂“一锅法””合成5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-亚丁基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物

在硼酸催化下,以吲哚、醛和2,2-亚丁基-1,3-二噁烷-4,6-二酮为原料,经三组分无溶剂条件合成了9种5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-亚丁基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物.当催化剂的用量为5 mol%时,60℃反应30~90 min,收率为68.6%~91.3%.此外,还探讨了硼酸可能的催化机理.该方法具有反应条件温和,反应时间短且收率高的优点.硼酸催化剂对环境友好且可循环利用.     

通过异喹啉盐与环状1,3-二酮一锅合成二氢异喹啉-3-酮-1,4-桥环结构

异喹啉盐具有两个亲电位点, 用它与双亲核试剂发生去芳构化/环化反应, 是高效构建异喹啉桥环结构的有效策略. 然而, 这一策略主要集中在1,3-桥环结构的合成. 最近利用异喹啉盐与4-羟基香豆素反应, 首次实现了二氢异喹 啉-3-酮-1,4-桥环的合成. 但是, 当用环状1,3-二酮代替4-羟基香豆素反应时, 意外地得到了异喹啉-1,3,4(2H)-三酮. 利用高分辨质谱分析发现, 这一意外转化是由于环状1,3-二酮发生O-亲核取代后, 消除2-溴-1,3-环状二酮, 得到4-溴异喹啉-3(2H)-酮. 该中间体发生两次连续水解/空气氧化后, 得到了异喹啉-1,3,4(2H)-三酮. 基于此机理的认识, 向反应体系中添加催化量的三氟甲烷磺酸后, 成功抑制了环状1,3-二酮的O-亲核取代反应, 顺利得到了二氢异喹啉-3-酮的1,4-桥环结构(33个反应实例). 反应条件温和, 提供了一种构建异喹啉1,4-桥环骨架的高效合成方法.     

无溶剂超声辐射下琥珀酸二酰亚胺磺酸铈催化合成5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物

在琥珀酸二酰亚胺磺酸铈催化下,吲哚、醛和2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮在无溶剂条件下超声辐射合成了10种5-[(3-吲哚基)-甲基]-2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮衍生物.当催化剂的用量为3%(摩尔分数)时,30℃反应30~60 min,收率为68.9%~96.7%.此外,还探讨了琥珀酸二酰亚胺磺酸铈的催化机理.该方法具有条件温和,反应时间短且收率高的优点.催化剂邻琥珀酸二酰亚胺磺酸铈对环境友好且可循环利用.     

Sc(OTf)_3/Bis(oxazoline)复合物催化的2-芳基-1,3-茚二酮与2-乙烯基吲哚的不对称Diels-Alder反应:高效构建四氢咔唑螺茚酮衍生物

报道了Sc(OTf)3/Bis(oxazoline)复合物催化的2-芳基-1,3-茚二酮与2-乙烯基吲哚的不对称Diels-Alder反应,简便、高效的构建了一系列手性四氢咔唑螺茚酮衍生物.通过考察不同的金属盐和手性配体、溶剂、温度等因素对反应的影响,获得了优良的收率(up to 92%yield)和优异的对映选择性(up to 94%ee).该反应条件温和,具有宽广的底物适用范围和较好的官能团兼容性.