幾個靛紅衍生物的合成研究

徐天偉，應挺，高建榮，李郁錦（浙江工業大學化學工程學院精細化工研究所，浙江杭州310014）

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幾個靛紅衍生物的合成研究

徐天偉，應挺，高建榮，李郁錦
（浙江工業大學化學工程學院精細化工研究所，浙江杭州310014）

摘要：靛紅可與多種活潑亞甲基化合物發生諾文格爾縮合反應生成3-亞胺基/亞甲基-吲哚-2-酮類化合物。本文以靛紅和含活潑亞甲基的化合物為原料，通過對不同反應條件的探索得到了一條低污染、低能耗、操作簡單的靛紅衍生物合成路線。

關鍵詞：靛紅；丙二腈；活潑亞甲基；研磨

0　前言

靛紅（又名吲哚滿二酮或2，3-吲哚醌），是自然界中的天然產物，具有多種生物活性，如抗癲癇[1]、抗衰老[2]、抗菌[3]、抗病毒[4]、抗癌[5]等，同時靛紅及其衍生物是多種藥物以及染料的重要中間體[6-7]。靛紅的1、2、3位及苯環上可以發生多種類型的化學反應，這為其衍生物的合成提供了廣闊的空間，因此，目前對靛紅及其衍生物的合成和活性的研究非常活躍[8-9]。但目前的研究大多集中在對4位、6位和1位的結構修飾與改造上。近幾年來，對靛紅3號位羰基反應的研究逐漸增多，羰基易與帶有胺基或活潑亞甲基的化合物反應生成3-亞胺基/亞甲基-吲哚-2-酮類化合[10]。

已有文獻對靛紅衍生物合成方法的報道也很多，但很多路線要么所用條件比較苛刻，對實驗條件要求較高，要么反應時間較長，產率不高，因此應用受到很大限制。本文以靛紅為原料，通過對不同反應條件的探索得到了一條低污染、低能耗、操作簡單的靛紅衍生物合成路線，合成了系列3-亞甲基-吲哚-2-酮類化合物。

1　實驗部分

1.1試劑與儀器

實驗中所用的儀器：Bruker AvanceⅢ500MHz核磁共振儀；Varian 210-GCMS。所用藥品均為市售分析純或化學純試劑。

1.2實驗操作

合成2-（2-氧代-2，3-二氫-1H-吲哚-3-亞甲基）丙二腈（3a）的實驗過程：在50 mL圓底燒瓶中加入靛紅（0.147 g，1 mmol），丙二腈（0.066 g，1 mmol）和無水乙醇（15 mL），室溫攪拌7 h后旋干，用乙醇重結晶得到紅棕色針狀晶體（0.193 g，99.5%），1H NMR（DMSO-d6）:δ（ppm）11.2（單峰，1H），7.9（雙重峰，1H），7.6（三重峰，1H），7.1（三重峰，1H），7.0（雙重峰，1H）; GC-MS[m/z]: 195.0（100%），169.1（20%）。

化合物3b～3d用此法合成：

2-氰基-2-（2-氧代-2，3-二氫-1H-吲哚-3-亞甲基）乙酸酯（3b）：0.195 g，80.5%，黃色固體; GC-MS[m/z]: 242.2（100%），170.3（70%）。GCMS[m/z]: 242.2（100%），170.3（70%）。

2-（2-氧代-2，3-二氫-1H-吲哚-3-亞甲基）丙二酸乙酯（3c）: 0.159 g，55.0%，淡黃色固體。

2-（2-氧代-2，3-二氫-1H-吲哚-3-亞甲基）戊二酮（3d）:0.205 g，89.5%，奶白色粉末；1H NMR（CDCl3）:δ（ppm）8.1（單峰，H），7.35（雙重峰，1H），7. 28（三重峰，2H），7. 06（三重峰，1H），6.9（二重峰，1H），5.4（二重峰，1H），2.9（四重峰，2H），2.0（單峰，2H），1.6（二重峰，2H），1.2（三重峰，1H）; GC-MS [m/z]: 229.7 （100%），144.8（50%）。

2　結果與討論

靛紅又名吲哚醌，是一種重要的天然產物，也是很多活性分子及染料分子的主要結構片段。利用靛紅的3位的活性羰基進行相關的衍生化是靛紅衍生化的主要方法之一。本文以靛紅為原料，通過與活潑亞甲基之間的縮合反應，合成一系列的靛紅衍生物。

2.1反應條件的選擇

以靛紅與丙二腈的反應為模型，對反應的條件進行了探索。

表1　靛紅與丙二腈在不同反應條件下的反應結果

由表1的Entry 1～2可知，靛紅與丙二腈在用乙醇作溶劑回流的條件下獲得3a的收率比無水研磨高，而根據Entries 2～4可知，在研磨條件下，反應物中加入水可增加產物收率，加入的水越多，收率越高，當加入3當量水后，收率與在乙醇回流中獲得的相等，為99%。

2.2靛紅類衍生物的合成

表2　化合物1b、1c、1d的合成a

在上面所得到的反應條件下探索了其他幾個化合物的合成。化合物3b～3d的合成沒有像化合物3a那樣順利。它們在與化合物3a相同的條件下反應，反應很慢，產率很低，甚至不反應。需要不同程度的催化劑。其中化合物3b和化合物3d的合成在加入2滴三乙胺后效果明顯，而化合物3c的合成在加入三乙胺后效果不明顯，需要加入5滴哌啶作為催化劑，但產率仍然不高。

3　結論

本文直接以靛紅為原料用無水乙醇作溶劑與有活潑亞甲基的化合物反應得到靛紅類衍生物，此反應原料易得，反應路線簡單易行，且操作簡便，為靛紅衍生物的合成提供了一條簡單、高效的方法。

參考文獻：

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[2]耿波，岳旺. 2，3-吲哚醌在衰老動物模型中作用機制的研究[D].青島:青島大學醫學院，2002.

[3] Gil-Turnes M S，Hay M E，Fenical W. Symbiotic marine bacteria chemically defend crustacan embryos from a phathogenic fungus[J]. Seience，1989，246（4926）:116-118.

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[9]陳剛，郝小江.靛紅生物活性研究進展[J].天然產物研究與開發，2010，22（2）: 356-360.

[10]陳剛，汪冶，何紅平，等.靛紅衍生物的合成及其對稻瘟菌的生物活性[J].云南植物研究，2007，29（6）: 717.

甘肅省科學院納米粉體材料實現產業化

1月8日，甘肅省科學院納米粉體材料生產基地項目在蘭州簽約。這意味著納米粉體材料生產將在甘肅實現產業化。“理化氣固法”納米粉體材料核心生產技術來自甘肅省科學院納米應用技術研究室閆鵬勛教授團隊。項目涉及十多項核心發明，是目前國際上唯一真正實現大批量工業化生產各類納米粉體的技術。目前，研發團隊已成功研制出十多條不同系列的工業化納米粉體生產線，可大批量生產多種金屬、復合物和半導體納米粉體材料。納米粉體材料生產基地項目將由技術方甘肅省科學院與投資方前海兆和資產管理（深圳）有限公司共同建設，成立一家集金屬納米粉體研發、生產、應用與銷售為一體的高新科技企業，規劃建設100條金屬納米粉體新材料生產線。據閆鵬勛介紹，納米粉體材料的物理、化學等性能遠優于常態材料，在國防工業和醫療、冶金等民用工業領域應用前景廣闊。

(來源：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/1/335887.shtm)

ADAMA新代森錳鋅殺菌劑將投放巴西用于防控大豆銹病

ADAMA巴西公司近日向研究人員展示了一種以代森錳鋅為主要活性成分的新殺菌劑產品，用于防控巴西大豆亞洲銹病。據ADAMA公司稱，這款殺菌劑是一個創新的解決方案，將協助農民進行大豆病害的抗性管理。ADAMA公司在一份聲明中稱，“ADAMA新殺菌劑目前正在登記的最后階段，屆時將為巴西市場帶來獨特的作物工具。這一內吸性殺菌劑中含有兩種具有協同作用的活性成分，將為亞洲銹病防治提升至新的高度”。項目協調員Gerson Dalla Corte說道，“經過多年的研究和投資，ADAMA研制成功了獨特的制劑配方，可使應用效果達到最佳，提供雙重保護、廣譜長效防控，這將簡化農民防控大豆重大病害的工作”。巴西帕蘇豐杜大學農藝學教授Erlei Melo Reis博士評論說，“ADAMA提供了含有代森錳鋅成分的可分散粒劑預混合劑，我認為這種藥劑防治亞洲銹病非常有前景”。由于防治亞洲銹病的主要殺菌劑效率下降，這種病害在上一個種植季成為種植者心頭大患。生產者呼吁開發新的防控工具，這種病害在過去幾年內已經累積造成價值數百萬的損失。

(來源：http://cn.agropages.com/News/NewsDetail---11128.htm)

Study on the Synthesis of Several Isatin Derivatives

XU Tian-wei, YING Ting, GAO Jian-rong, LI Yu-jin
（Fine Chemical Research Institute of College of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 310014, China）

Abstract:Isatin can react with active methylene compounds to produce 3-methylene-indole-2-one compounds. By using isatin and active methylene compounds, after screening the reaction conditions, a low pollution, low energy and convenient operation route for the synthesis of isatin derivatives were discovered.

Keywords:isatin；malononitrile；active methylene compounds；grind

作者簡介：徐天偉（1989-)，男，碩士研究生，研究方向為精細有機合成與綠色化學研究。E-mail：xtw673802@163.com。

文章編號：1006-4184（2016）1-0018-03

修回日期：2015-05-18