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一种合成吲哚环新方法的可行性讨论
2026/08/31
IP:重庆
摘要:通过α-卤代酮与苯胺取代 ,再由酮合成亚胺盐,与自身进行FC反应合成吲哚衍生物
关键词:吲哚 合成
文章说明:考试前一周用一个化学课想的,被Fischer合成法的底物恶心到了,有些底物分子小,难合成,价格也贵,于是打算开发一种底物方便的方法。其实开始没想到用亚胺盐,用酮就行了,但是回来发现酮活化要质子化,但是这样苯胺就被质子化失活了,不得已只能做成亚胺盐反应。

众所周知,一提到吲哚环的合成,大家首先就想到了用Fischer法合成吲哚衍生物。然而因为部分底物难以得到或制备(如某些特殊的醛,还有苯肼),加热环化脱氨有比较多的副反应,个人认为这个方法不是很适合用于制备某些特殊取代基的吲哚(如色胺,因为这个4-氨基丁醛的制备比较困难,没想出来什么简便的制备方法,还要保护氨基)。于是独立思考了一种新方法合成吲哚环,对于前面的特殊底物色胺很适合,只用苯胺和制备丙酮的曼氏碱即可。下面,我来描述一下这个神秘的方法。

首先以粪臭素(3-甲基吲哚)1788142241820.png为例,分析两种方法:

一、Fischer法:

901a1bef8f8b2cf5a35b4b49afa59f4b.jpeg

(来源:网络)

机理分析(粪臭素):苯肼和丙醛缩合生成丙醛苯腙,重排为烯胺,和苯环进行[3,3]σ迁移生成一个二亚胺,消去氢离子得到苯胺和亚胺的衍生物,然后进行分子内加成消去氨,得到粪臭素。

缺点:这个方法副产物焦油多,对于特殊底物不适合,也得不到一些特殊产物。并且原料不易得,苯肼制备不易。

二、自己想的方法

首先上步骤和机理图(在手机上,没有下绘图软件,直接画在纸上,速度更快,画质和美感不好,请见谅)

IMG_20260831_100947.jpg

原料:苯胺,α-卤代酮,还有二级胺

机理与步骤合理性分析:第一步在碱性条件下苯胺和α-卤代酮取代生成苯氨基丙酮,这一步没什么异议。再在惰性溶剂里用二甲胺盐酸盐和酮中间体为原料,三甲胺提供碱性条件生成游离二甲胺,原甲酸三甲酯作脱水剂制备亚胺盐。然后亚胺盐自身在少量三甲胺的弱碱性条件下环化脱二甲胺,得到产物。最重要的环化步骤:苯胺的芳环富电子,易进攻强亲电试剂亚胺盐,以三甲胺拔掉正离子中间体的氢,得到三号位二甲氨基取代的二氢吲哚,二甲氨基和先前的质子化的三甲胺交换氢离子,得到易离去的季铵盐,同时有成更大共轭体系的驱动力(从苯胺的共轭变为吲哚的共轭),导致二号位的氢和二甲胺离去,得到产物。

优势:原料比Fischer法易得,能做一些Fischer法不好做的产物(对于色胺,只需要丙酮制备曼氏碱,保护氨基(Cbz等)再卤代就得到了底物)。前面步骤可以提纯中间体,且亚胺盐活性高,可能微热就可以反应,副产物应该少一些。

缺陷:步骤太多了,操作也繁杂,产率会比较低。对于色胺的底物来说,还有一个问题,就是曼氏碱的卤代。这个曼氏碱除了甲基可以卤代,旁边α位的亚甲基也可以,胺也可以和卤代试剂反应,反应选择性其实是非常的不好。有一些方法,不知道是否可行:把三级胺变成氮氧化物保护,再用大位阻的卤代试剂,如TCCA或更大位阻的N-氯代-2,2,6,6-四甲基哌啶,把卤代限制在位阻小的甲基,再还原氮氧化物或成环后还原。

不知道这个方法怎么样,本人有机水平有限(自学的),自己想来没什么问题,与诸君共赏,希望博闻的大佬说一说有什么问题,讨论一下。

来自:
数理化/化学
2
1个月25天前IP:北京
952114
1楼

产率应该可以,没有选择性需求特别大的地方,甚至可以直接把部分苯氨基酮直接做成盐,然后和剩下的苯氨基酮共热,直接脱水

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评论
1个月25天前IP:日本
952118
2楼

很好的想法,可惜是前人早已发现的:Bischler–Möhlau吲哚合成。

不必外加三乙胺,直接苯胺过量让其形成亚胺

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我也是有底线的