水相中碘参与的吲哚杂环化反应

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吲哚与含氮杂环化合物的反应是有机合成中一类非常重要的反应,而2-唑基吲哚的衍生物又是一大类天然产物和生物活性分子的组成骨架,具有很高的药物研究价值。传统的合成方法是在有机溶剂中通过卤素活化吲哚,再与氮唑类化合物进行反应。但由于传统方法所使用的卤代吲哚不稳定,或者难以合成,所以研究一个更简单直接且温和的新方法很有必要。而近几十年内发展起来的水相有机合成反应越来越受到重视,发展水相有机反应对有机化学的发展具有重大的意义。本论文对近几年关于吲哚的碳-碳键、碳-氮键形成反应进行了综述,同时也介绍了关于2-唑基吲哚化合物的合成进展。对比前人工作的优势和不足,并结合水相反应的优点,本论文尝试在水相中直接使用未经活化的吲哚合成2-唑基吲哚化合物。本论文通过对有机溶剂、无机盐饱和溶液,单质碘用量等反应条件作了详细的研究,发现在1,4-二氧六环与饱和甲酸铵溶液(1:1)组成的混合溶液中,加入2当量单质碘,1-甲基吲哚与吡唑能够很好的进行反应。对底物的扩展研究发现,此方法同样适用于一系列1-甲基吲哚和吲哚的简单衍生物与不同的氮唑化合物进行反应,通过改变反应物投料比和碘单质的用量,就能得到较高的产率(61-98%),且区域选择性好。对不同无机盐饱和溶液在反应过程中的pH值变化的跟踪研究发现,饱和甲酸铵溶液在反应过程中提供了一个适合的反应环境,而其中的铵根离子和甲酸根离子在提高产率方面亦起到一定作用。推测反应机理是碘分子在酸的作用下进攻吲哚C3位,生成亚胺中间体后,氮唑化合物再进攻生成的中间体,脱去一份子氢碘酸生成目标产物。
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