二吲哚甲烷及其衍生物的合成研究进展.pdf

78 精细石油化工 SP E C IA L IT Y P E T R O C H E M IC A L S 第 32 卷 第 5 期 2015 年 9 月 二 吲哚 甲烷及其衍生物的合成研 究进展 孙 大召 ， 姜 国芳 ， 谢 宗波 ， 乐长高 (1 东华理工大学应用化学系 ， 江西 南 昌 330013； 2爱斯 特(成都)生物制药有限公司 ， 四川 I 成都 611130) 摘要 ：二吲哚甲烷及其衍生物在医药、 农用化学 品以及材 料等方 面有广泛 的用途 ， 其 主要 通过 吲哚与醛 、 酮 、 醇 、 醚及胺 类的反应 来合成 。综述 了近年来 二吲哚甲烷及其衍生物的合成研究进展 。 关键词 ：二吲哚甲烷衍生物合成 吲哚 中图分类号 ： T Q 251 3 4 文献标识码 ： A 在众 多 天然 产 物 中 ， 存 在 着很 多 种 含 有 吲 哚 环结 构 的化合 物 ， 这类 物质 在 医药 、 农 用化学 品以 及香 料 等方 面有着 广泛 的用 途1。 由吲哚单 元 构 成 的二 吲哚 甲烷 具 有 独特 的结 构 ， 并 显 示 出 了很 好 的生 物和生 理 活性 。它 可 以激 活一 个特殊 的雌 激素受体2， 在抗癌 、 抗肿瘤方面也有着重要 的作 用 ， 如 ： 抑 制 多种 癌 细 胞 的生 长 、 诱 导 细胞 死 亡 以 及抑制血管新生 等_1 ， 同时， 还兼备 降血糖 、 抗 菌 、 抗 氧 化 、 镇 静 等 功 能1； 氧 化 态 的 二 吲 哚 甲烷 也可以用作染料或者 比色传感器L4 ； 另外 ， 3 ， 3一 二 吲哚甲烷及其衍生物也是人类的膳食补充剂_1 。 近年 来 ， 大多 数重 要 的二 吲 哚 甲 烷衍 生 物 已成 功 从陆地以及海洋资源中分离出来1。由于二吲哚 甲烷 及其 衍 生物 在人们 的 Et常生 活 中具有很 重 要 的应 用 价值 ， 越来 越 多 的化 学 工作 者 开 始 对 这 类 物质 的合 成进 行 了深入 的研 究 。 本 文综述 了近些年 来关 于二 吲 哚 甲烷及 其 衍 生 物 的合成方 法 ， 并 按 照 反 应 底 物 的种 类 进 行 了 分类 。 1 醛 、 酮与 吲哚 反应 合成 二吲 哚 甲烷 1963 年 ， K am al等 Ls 在 乙酸 溶 液 中 以吲 哚 与 醛 为原 料合 成 了多种 二吲 哚 甲烷 衍 生物 。在 以后 的几 十 年里 ， 出现 了很 多 种 关 于 二 吲 哚 甲烷 衍 生 物合成方法的报道， 然而， 这些合成路线中所用到 的催化剂多为质子酸 ， 对仪器设备腐蚀比较严重。 而 近年 来 ， 人 们在 二 吲哚 类 化 合 物 的合 成 上 有 很 大 的 改 进 ， 如 寻 求 绿 色 的 催 化 剂 、 温 和 的 反 应 条 件 、 后 处 理 简 单 以 及 环 保 的 合 成 路 线 或 方 法 。 B andgar 等 报 道 了在 乙腈 溶 液 中， 分 子 碘 催 化 醛酮 与 吲哚 的反应 ， 在室 温下 反应 1 m i n 后 ， 产 率 为 81 100 。 R o H Ji 等 以分 子 碘 为催 化 剂 ， 将 吲 哚 和苯 甲醛 在无 溶 剂 条 件 下 研 磨 7 10 m i n ， 产 率 72 9 1 。 K arthi k 等L8 首 次 用 H Y 沸 石 作 催 化 剂 ， 在 室 温条件 下催 化 吲哚 与芳香 醛 的反 应 ， 在 1 5 5 h 内 ， 反 应产率 为 64 85 。反 应完 成后 ， 催化 剂可以重复使用 ， 并且循环使用 5 次后催化剂活 性 无 明显 降低 。 Sharm a 等 。 。 用 氰 脲 酰 氯 (T C T )作 催 化 剂 ， 在乙腈中室温合成 了二吲哚 甲烷及其衍生物。吲 哚 与醛类 的反 应在 10 45 m i n 内就 能完 成 ， 而 与 苯 乙酮反 应 时 ， 则 需 要 10 h ， 前 者 产 率 为 7O 94 ， 后 者产 率为 85 。 D eb 等 口 阳以十二烷 基硫 酸 钠 为催 化 剂 ， 室 温 条 件 下 在 纯 水 介 质 中催 化 吲 哚 与 醛 类 的 反 应 ， 2 55 h 的最高产率为 96 。无催化剂时 ， 以甲 醇 为溶 剂 ， 室温 条 件下 反 应 2 520 h ， 也 可 得 到 50 9 690 产率的二吲哚甲烷类衍生物。 收稿 日期 ： 2015 03 17 ； 修改稿收到 日期： 2015 08 25 。 作者 简介 ： 孙 大召(1988 一 )， 硕 士 ， 主要从 事绿 色合 成方法 学 研 究 。 基金项 目： 973 计划前期 研 究专项(2014C B 460604) ， 国 家 自 然科 学基金(21262002 ， 2146200 1， 2 146 5002 )， 江西省 自然科 学基 金 (2O142B A B 2O3OO8 )， 江 西 省 高 等 学校 科 技 落 地 计 划 项 目 (K JL D 12006 ， K JL D 14050 )， 江西省教 育厅科技项 目(G JJ 14466) 。 通 信 联 系人 ， E m ail： zbxi e ec i tc a 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 32 卷 第 5 期 孙 大召 ， 等 二吲哚 甲烷及其衍生 物的合成研究进展 79 2007 年 ， A zi zi 等 】 以 H 。 PW O 4。 为催化 剂 ， 在纯 水 中研 究 了吲 哚与醛 的 串联反 应 。催化 剂用 量仅 为 0 12 6， 室 温条 件 下 反 应 28 h ， 即 可得 到一 系列高产率的二日 gI哚甲烷类衍生物。在该反应体 系 中 ， 吲 哚 与 酮 类 的 反 应 产 率 76 9O 。另 外 ， 该 法对醛 有 很好 的选 择性 ， 例 如 ， 摩 尔 比为1 ： 1 的 2 ， 4-氯 苯 甲醛 和 苯 乙酮 与 吲 哚 反应 时 ， 只 得 到 了 3， 3t一 二 吲 哚 基一 (2 ， 4-二 氯 苯 基 ) 甲烷 ， 苯 乙酮则 没有 参 与反应 。Zolfi gol 等1 2研 究 了室 温 条 件下 Zr(D S ) 在 水 中催 化 吲 哚 与 醛 或 酮 的反 应 ， 在 0 254 h ， 产 率 7O 94 。催 化 剂 可 以 重复使用 ， 并且催化活性也没有明显的降低 。 C hakraborti 等 口 。 报 道 了在室 温条件 下 ， 1一 丁 基 一 3一 甲基 咪唑 硫 酸 甲酯 离 子液 体 催 化 吲 哚 与醛 的串联反应 ， 在 1O40 ra i n 内， 产率达到 85 95 。该反 应 还 证 实 了 吲 哚 与 醛 的 反 应 中 间体 3一 吲哚甲醇类化合物的存在。在该体系 中， 离 子 液体可以重复使用 ， 并符合绿色化学的要求 。 W ang 等 1 以廉 价 的 F e(D S)。 为 催 化剂 ， 在 水溶液中及室温 条件下合成 了二 吲哚 甲烷衍 生 物 。研究 发 现 ， 当催 化剂 用 量 为 1 ， 反 应 2 12 h ， 即可得 到产率为 8O 97 的 目标产物 。当 以苯 乙酮 与 吲哚 作底 物 时 ， 则 没有 检 测 到 产 物 的 生成 。 Si lvei ra 等1 5以 C eC 13 7H 2O 作催化剂 ， 甘 油作 为溶 剂 ， 在 75 反 应 1 510 h ， 得 到 产率 为 72 9， 696 9， 6的二 吲哚 甲烷衍 生物 。在该 反 应体 系 中 ， 甘油 C eC I。 7H 。 O 重 复 循 环 5 次 后 仍 然 保 持着 很 高的催 化 活性 。 2010 年， N ai k 等l_1 以磺酸基功能化的 SBA 一 15 作 为催 化剂 ， C C 1 作 溶剂 ， 在 70 加 热 的条件 下催 化 吲 哚 与 芳 香 醛 的 反 应 ， 在 24 h 内 得 到 52 7O 的二 吲哚 甲烷衍 生物 。 Zolfi gol 等1 报 道 了 以 酸 性 离 子 液 体 M si m JC 1作 为催 化剂 ， 在室温条 件下催化 吲哚 与醛 或酮 的反 应 。研 究 发现 ， 在很 短 的时 间 内(10 2O s)， 脂 肪醛 和芳 香醛 与 l哚 的反 应 就 能 取得 很好的效果， 产率高达 87 96 ， 苯乙酮 与吲 哚的反 应 时间 稍长 (90 s) ， 产率 只有 76 。 H UO 等1 以 T P PM S (三苯基膦间磺酸钠 ) C B r 为催化剂、 乙腈为溶剂 ， 在室温条件下催化 吲哚 与醛或 酮 的反应 。研 究表 明 ， 在 反应 4 h 内 ， 产率为 69 95 ， 无论芳香醛上连有吸电子基 团还 是供 电子基 团 ， 都 不会 影 响反应 效果 ， 但取 代 基的位置对反应产率有一定程度 的影响(芳香醛 上的取代基在邻位和间位时， 反应产率要高)。脂 肪醛 或 酮与 吲哚 反应 时 ， 也 能够 取得 很好 的效果 。 X i ang 等1 报 道了以 P PL (猪胰 脂肪酶)为 催化 剂 ， 以 1， 4一 二 氧六 环 和水 作 为溶 剂 ， 在 5O 下催 化 吲哚 与醛 的反应 。在 72 h 内 ， 得 到 了产 率 为 38 98 的二 吲 哚 甲烷 类 衍 生 物 。在 相 同 条件 下 ， PP L 的催 化 活 性 要 比其 他 催 化 剂 低 得 多 ， 但是该反应路线却扩展 了生物催化在有机合 成 中 的应用 。 H andy 等 。 。 以氯化胆碱 尿素(C C U )为催 化剂， 在 8O 催 化吲哚 与醛反应 ， 得 到产率 为 75 99 的二 吲哚 甲烷 衍生 物 。在相 同的反 应 条件 下 ， 苯 乙酮 和 环 己酮 则不 与 吲哚 反 应 。反 应 完成后 ， 氯化胆碱 尿素经简单处理后就可重复利 用 ， 循环使用 4 次后 ， 还保持很高的催化活性。 L i ang 等 妇以乙腈为 溶剂 ， 以 Br2 为催 化 剂 ， 在 5O 催化 醛或 酮 与吲 哚的反应 ， 得 到 了产率 为 58 98 的二 吲哚 甲烷及 其衍 生 物 。 V ei si 等 。 报道 了以原位 合成 的 F e(D S)。为 催化剂 ， 在室温条件下催化合成二吲哚甲烷衍生 物 的反应 。研 究 表 明 ， 吲 哚与芳 香醛 、 脂肪 醛 以及 芳香酮都能够有效的反应 ， 并得到产率为 85 98 的目标产物 。此外 ， 反应过程 中合成 的催化 剂还 可 以重 复使 用 。 X u 等2 3以乙醚为溶剂 ， 在 室温 的条件下研 究 了 BF。 E t。 O 催 化 吲 哚 与 醛 或 酮 的反 应 。结 果表 明 ： 吲 哚 与 芳 香 醛 反 应 2 h ， 得 到 了 产 率 为 58 96 的二 吲哚 甲烷衍 生物 。在 相 同的反 应 条件 下 ， 环 己酮 与吲哚 也 可 以生 成 56 81 的 目标 产物。而其他 的酮类 ， 如 2一 戊 酮、 苯 乙酮以 及 萘 乙酮 等 的反应 活性 较差 ， 与 吲哚 反应 10 40 h ， 产率 仅 为 9 16 。 H ali m ehjani l_2 等 报 道 了在 纯 水 中 T CA O S (四阳离 子酸 有机 盐)催 化合 成二 吲 哚 甲烷 类衍 生 物 的反应 。研 究 表 明 ： 不 同 结 构 的芳 香 醛 与 吲 哚 都能 够有 效 的反应 ， 得 到 产率 为 75 96 的 目 标产 物 。 G anesan 等 25报 道 了 在 纯 水 中 油 酸 催 化 吲 哚与 芳香 醛 的反 应 。在 100 ， 吲哚 与 芳 香 醛 反 应 2 h ， 得到 了产率为 85 99 的二吲哚 甲烷 衍生 物 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 80 精细石油化工 2O15 年 9 月 Zhang 等_2。 将 吲 哚和 芳 香醛 吸 附在 硅胶 上 ， 经 微波 照射 ， 515 m i n 后 ， 二 吲 哚 甲烷 衍生 物产 率 为 65 98 。 当吲 哚 与 芳 香 醛 吸 附 在 酸性 氧 化 铝上 时 ， 反 应产率 明显下 降 ， 为 59 81 。 M endes 等2 报 道 了 在 纯 水 中 N H 4 N bO (C 。 O )2(H O ) nH O (A N O )催 化 醛 或 酮 与 吲 哚 的反 应 ， 二 吲 哚 甲烷 衍 生 物 产 率 为 6O 99 。同样 的底 物在 甘 油 中经 超 声处 理 ， 也 可 以 得 到 产率 为 20 99 的 目标 产 物 。在该 反 应 体 系 中 ， 催 化 剂可 以重 复 5 次 以后 仍 然 保 持 着很 高 的催 化活性 。 2 醇 与吲 哚反应 合成 二吲 哚 甲烷 由于吲 哚与醛 的 串联反 应过 程 中会生成 吲 哚 甲醇 中间体 ， 所形 成 的 中间体 会 进 一 步 与 一 分 子 吲 哚反应 并得 到 具 有 手性 的二 吲 哚 甲烷化 合 物 。 基 于这一 理 念 ，2005 年 ， Zeng 等 。 报 道 了在 无 水 乙醇 中 ， 以硝 酸铈 铵 (C A N )为 催 化 剂 ， 在 室 温 条件 下 吲 哚 和 3一 吲哚 甲醇 经超 声 处 理 ， 23 5 h 后 ， 得到 产率 77 96 的不 对 称 的二 吲哚 甲烷 衍 生物 ， 并 且 没有 副产 物生成 。 R 一O H R 3- N H C A N U S ， E tO H ， r t N obuta 等2 以乙酸 乙酯为溶剂 ， 在氧气 气 氛中用 I。 作催化剂 ， 在光照的条件下催化合成二 吲 哚 甲烷 衍 生物 。研究 表 明 ： 在 氧气气 氛 中 ， 芳 香 醇先 被 I 氧 化 成 芳 香 醛 ， 再 与 吲 哚 反 应 ， 在 1O m i n 到 2 5 h 内 ， 即可 得 到 51 86 9 6的二 吲 哚 甲烷衍生物 。当吲哚 的 3 位有取代基时 ， 如吲哚一 3一 丁 酸 、 吲 哚一 3一 丙 酸 与 醇 反 应 时 ， 则 直 接 得 到 了 2， 2一 二 吲哚 甲烷 。 Zhang 等 以 R uC 13 3H 2O 为 催 化 剂 ， 空 气作 氧化 剂 ， 并 有 二 环 己胺 (D C H A )存 在 的 条 件 下 ， 吲哚 与苯 甲醇反 应 48 h 后 ， 加 人 对 甲苯磺 酸 (T sO H ) ， 并 继 续 反 应 14 或 24 h ， 二 吲 哚 甲烷 衍 生 物产率 30 88 。 Badi genc hala 等2以氯 化 亚 铁一 ()一 2 ， 2 二 氨基一 1， 1 一 联 萘 VFeC 1 一 ( 4-)一 BIN A M 配 合 物 为 催 化剂 ， 以过 氧 化 二 异 丙 苯 (D CP )为 氧 化 剂 ， 在 8O 下 催 化 吲 哚 与 醇 的 反 应 。 结 果 表 明 ： 与 F eC I 相 比 ， 其 他 几 种 金 属 盐 如 C u (0 A c ) 、 Zn (O A c )2 和 C o (O A c ) 等 与 ()一 BIN A M形 成 的 配合 物 的催 化 效 果 比较 差 ， FeC 1。( )一 B IN A M 配 合物 则 没 有 催 化 效 果 ； 当 以 H O 、 t-B uO O H 、 (P hC O ) 等 为氧 化剂 时 ， 即使 温度 达 到 120 ， 反应 16 40 h 也 没 有产 物 生 成 ， 而 以 D C P 为 氧 化 剂时 ， 在 8O 醇 与 吲哚类反 应 648 h ， 产 率可 达 54 8 O 。 P utra 等 l3 以三 苯基 膦氯 化 钌 双 (2-二苯 基 膦 )苯 醚 R uC 1。 (P Ph。 )。 D P E phos 为 催 化 剂 ， K 。 PO 为 添加 剂 ， 在 氩 气 保 护 的条 件 下 ， 吲 哚 和 芳香 醇在 甲苯 中回流 24 h ， 即可得 到 70 91 的二 吲 哚 甲烷 衍 生 物 ； 当无 溶 剂 时 ， 在 氩 气 保 护 下 ， 反应底 物 在 165 反 应 24 h ， 则 得 到 3一 取 代 吲 哚 衍 生 物 。他 们 还 以 P d C 为催 化 剂 ， K C O 。 为 添加 剂 ， 吲 哚 与醛 在 一 定 温 度 下 反 应 24 h ， 也 得 到 了 3一 取代 吲哚衍 生 物 。 H i kaw a 等 l3 以 P d(O A c )。 T P PM S 为催 化 剂 ， 在纯水 中研 究 了其 催 化 吲哚 与 醇 的反 应 。在 120 ， 吲哚 5 羧酸 与苯 甲醇 反应 16 h ， 发现 副产 物 3一 苯 甲基 一 1H 一 吲哚一 5一 羧 酸的产率 为 15 ， 主产 物二吲哚甲烷 的产率 为 85 。当反应温度 降到 6O 时 ， 在 16 h 内 ， 吲哚一 5一 羧 酸 与醇 的反 应则 没 有 副 产 物 生 成 ， 并 且 二 吲 哚 甲烷 衍 生 物 产 率 为 52 96 ； 同时他 们 还 研 究 了 吲哚一 2一 羧 酸及 吲 哚一 2一 羧酸 乙酯 与苯 甲醇 的反 应 ， 前者 目标 产 物 的 产 率为 45 ， 而 后者 则没 有检测 到 产物 的生成 。 Zhuo 等 _33以手 性 亚 胺 二 磷 酸 为催 化 剂 ， 以 1， 4一 二 氧六 环为溶 剂 ， 在 15 催 化吲 哚 与醇 的反 应 ， 并得 到 了手 性 的 二 吲 哚 甲烷 衍 生 物 。研 究表 明 ， 反应 底物 上 的取 代 基 的电 子效 应 和 位 阻 效应 对 反应 产率 和 ee 值 有 一定 的影 响 ， 苯 环 的邻 位 和 间位连有 取代 基 时 (无 论 是 吸 电子 取 代 基 还 是供 电子取代 基 )， 反 应产 率 较 高 (62 99 )， 并 且 具有很好 的立体选择性 ， ee 值为 88 99， 当 底 物 的其 他 位置有 取代 基 时 ， 也 可 以得 到 87 95 的产率 ， 但 ee 值较低(74 85 )。 Sun 等 3 以 手 性 磷 酸 (C PA ) 为 催 化 剂 ， C H 。 C 1。 为溶 剂 ， 在 一 1O 催 化 3一 吲 哚 甲醇 与 吲 哚 的 反 应 ， 二 吲 哚 甲 烷 衍 生 物 的 最 高 产 率 达 9 9 。 3 醚 与吲 哚反应 合成 二 吲哚 甲烷 吲哚与 醚类 的开 环反应 为 二吲 哚 甲烷 化合 物 的合成 提供 了一 种 新 的方 法 。近年 来 研 究 发 现 ， 直 链 的醚类 也可 以与 吲 哚 反应 ， 并 得 到特 定 结 构 的吲 哚烷基 化产 物 。 H 如 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 32 卷 第 5 期 孙 大召 ，等 二 吲哚 甲烷及其衍 生物的合成研究进展 81 Y adav 等35报 道 了在 C H 2C 12 中， InCl。 催 化 吲哚与醚 的反应 。研 究表 明， 吲 哚及 5一 取代 吲哚 ， 如 5一 溴 吲哚 、 5一 甲氧基吲 哚等与 3， 4一 二氢 吡喃或 2， 3一 二氢 呋喃反应 ， 可得 到产率为 72 87 的二 吲 哚 甲烷衍生物 。此外他 们还 发现 ， 2一 甲基 吲哚 以及 N 原子上有保 护基 的 2一 甲基 吲 哚衍 生物 与 2， 3一 二 氢 呋喃反应 时 ， 则 得到另外 一种产物 。 R + n- H cH + R ln C 1， C H 2C 12， rt G uo 等 3 以二叔 丁基 过氧 化物 为 氧 化剂 ， 在 80 及无 溶剂 条件 下 ， 进 行 了 F eC 1 催 化 吲 哚与 醚 的反应 。研 究 表 明 ， 醚 的结 构 对 产 物 的组 成 有 一 定的影响： 呋喃与吲哚反应时比较顺利， 二吲哚 甲烷衍 生 物产 率为 74 86 ； 当 以 2一 甲基 呋 喃 为反应 底 物时 ， 生成 了两 种等 量 的区域 异构体 ； 1， 3一 二 氢 异 苯 并 呋 喃 、 异 色满 以及 直 链 的 醚 与 吲哚 反 应 时 ， 则 具有 化学 选择 性 ， 只生成 了特 定结 构 的 二吲哚甲烷衍生物 ， 产率为 62 95 。 u等 以 M nC12 4H 2O为 催 化 剂 ， 以 C H 。 N O 2 作为溶 剂 ， 在 9O 催 化 吲哚 与二 氢 吡 喃 类 物质 的开 环反 应 。他们 还在 100 的 CH 。 N 0 2 中 ， 以 M nC12 4H 2O 、 InC 13、 Bi (O T f)3 和 蒙 脱 土 K 10 等 为催 化剂 ， 研 究 了 3， 4一 二 氢 吡 喃、 p 酮酯 及 吲哚类物质的三组分反应 ， 其 中 M nC1 4H 。 O 的 二 吲哚 甲烷衍生 物产率为 63 74 。 4 胺 与吲 哚反应 合成 二 吲哚 甲烷 吲哚也 可 以 与胺 类 化 合 物 发 生 亲 核 取 代 反 应 ， 并得到较高产率的二吲哚甲烷化合物 。例如， InC 1s 在 乙腈 中能 够 有 效 的催化 吲 哚与 亚 胺 的 反 应 ， 得到 72 9O 的 目标化 合物 _3 。 X i a 等39报 道 了在 无 溶 剂 条 件 下 微 波 辅 助 L ew i s 酸催 化 吲 哚 与亚 胺 的反 应 。研 究 表 明 ， 在 FeC 1。 的催 化作 用下 ， 反 应 44 5 ra i n ， 二 吲哚 甲 烷衍 生物 产率 73 85 。 R + B alli ni 等 o_以蒙脱土 K 10 为催化剂 ， 在无溶 剂条件下研究 了吲哚与 a一 氨基 砜类合成 3一 取代 吲哚 的反应 。2一 甲基 吲哚与 a一 氨基 砜类 反 应可 以 得 到产 率为 58 的二 吲哚 甲烷衍 生物 。 K ai ser 等 1以活性 二氧 化硅 为 催化 剂 ， 在 无 溶剂 条 件下催 化 吲哚 与 氮 杂 环丙 烷 前 体 的反 应 。 研究 表 明 ， 当 吲哚 上 连有 烷 基 、 烷 氧基 、 卤 素和 酯 基 时 ， 得 到 了 57 99 的二 吲 哚 甲烷 衍 生 物 ； 而 吲哚 上有 硝基 或者氰 基 时 ， 则 几乎 不反 应 。 H errfi n 等_4 在 1 ， 4一 二氧六环与水体积 比为 10 ：1 的混 合 溶 剂 中 ， 以 (1 ， 5一 环 辛 二 烯 )氯 化 铑 (I)二 聚体 (c od)R hC 12)、 (1， 5一 环 辛 二 烯 )氯 化 铱(I)二 聚体 (c od)IrC 1 )或者二 (1， 5-环辛二 烯)四氟硼酸铑 (I) (c od) R hB F )为催化剂 ， 并有 K 。 P O 存在的条件下 ， 催化 3一 二 甲氨基甲基 吲哚 与 5一 溴 吲哚 的反 应 ， 得 到 了一 系列 不 对 称 的 二 吲哚 甲烷衍 生物 ， 产 率 为 6281 。 由于 反 应原 料 比较容 易 制 得 ， 而 且 是 一种 不 对 称 合 成 二 吲哚 甲烷 的新 途 径 ， 因而 引 起 了诸 多 化 学 研 究 者 的关 注 。 R am ac handi ran 等H副 研究 了以 Pd (O A c )2 为 催 化 剂 ， 在 有 添加剂 三 乙胺 的条件 下 ， 催 化 吲哚 与 苯 甲酰氯 的 反 应 ， 得 到 了 3 ， 3-二 吲 哚 甲烷 ， 并 通 过一 系列 实验 证 明了苯 甲酰氯 不参 与 吲哚 的烷基 化反 应 。 L ueari ni 等 44报道 了以对 甲苯 磺 酸 (P T SA ) 为催化剂 ， N _乙酰基 a ， p-脱氢丙氨酸甲酯与吲哚 类 在 甲苯 中 回 流 的条 件 下 的 反应 。研 究表 明 ， 取 代基的位阻效应 以及 电子效应对反应产率有一定 程 度 的影 响 ， 吲哚 的 5 、 6、 7 位 或 N _原 子上 有 取代 基 时 ， 可 生 成 47 98 的二 吲哚 甲烷 衍 生 物 ， 但连有供电子基 团时， 反应时间较长， 而且产率稍 低 ； 当吲哚 的 2 位或者 4 位有取 代基 时 ， 则生 成 了 3一 取代吲哚。另外他们还对所生成的二 吲哚甲烷 衍生物或 3一 取代吲哚作 了进一步的研究 ， 并得到 了经水 解或 加氢 还原 后 的产物 。 5 二 吲哚 甲烷 的其他 合 成方 法 除上述 的 4 种 合 成 方 法外 ， 还有 一 些 其 他 的 二 吲 哚 甲烷 化合 物 的合成 路线 。 C hakrabarty 等 将 3-(2 一 硝 基 乙 烯 基 )吲 哚 与 吲哚吸 附在 硅 胶 上 ， 经 微 波 照 射 ， 7 10 ra i n 二 吲 哚 甲烷衍 生 物 产 率 70 86 。 同样 的 底 物 在室 温条 件下仅 吸 附在硅 胶 上时也 可 以发生 反 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 82 精细石油化工 2015 年 9 月 应 ， 并 在 814 h 后 得 到 相 应 的 目标 产 物 ， 产 率 为 69 84 。 矗 Praveen 等 6以 A uC I为催化剂， 在 N z 保护 下 ， 邻 苯 乙炔基 苯胺 在 乙腈 中 回流 1 h 后 ， 加 入芳 香醛 ， 并 继续 回流 o 5 4 h ， 得 到产 率 为 59 85 的二 吲 哚 甲烷 衍 生物 ； 当对 苯 基苯 甲醛 与 苯 乙酮同 时作为 反应 底 物 时 ， 只 生成 了 3 ， 3一 二 吲 哚 基 (4一 联 苯基 )甲烷 ， 苯 乙酮 则不 反 应 。此外 ， 他们 还研究了以靛红和邻苯 乙炔基苯胺类为原料的反 应 ， 并得到了二 吲哚甲烷衍生物， 产率达 69 9 1 。 A be 等4 以四氢呋喃为溶剂 ， 乙烯基溴化镁 和硝 基苯 在 一40 反 应 0 5 h 后 ， 继 续在 0 反 应 2 h ， 加 入 N H C 1淬 灭 反 应 ， 则 得 到 了产 率 为 6O 的 吲哚 ， 当 以盐酸淬 灭 反应 时 ， 则 得到 了二 吲 哚甲烷衍生物 ， 产率为 20 6O。此 外 ， 他们 对合成路线做 了进一步改进 ， 在用浓盐酸淬灭反 应前 ， 向反 应 体 系 中加 入 一 定 量 的 醛 时 ， 可得 到 37 75的二吲哚甲烷衍生物 ， 大部分脂肪醛 的效果较好 ； 而加人芳香醛时， 则需要用 K H SO 溶 液来 淬灭 反应 (用 浓 盐 酸淬 灭 反 应 时 得 到 的是 成分复杂的混合物)。此外 ， 部分产物在一定 的条 件下 ， 经过 酯化 、 还 原 、 脱 溴或 者酰 化等 反应 ， 可 以 生产 一 系列 的生物 碱 。 B arbero 等4 在无溶剂条件 下， 以邻苯二磺 酰亚胺 为催 化 剂 ， 三 分 子 吲 哚 在 60 条 件 下 加 热 ， 得 到 了产率 为 61 的二 吲 哚 甲烷 衍生 物 。 V ei si 等L4 9J以 PO C l。为催化剂 ， 在 40 100 ， 富 电 子 的芳 香 族 化 合 物 在 D M F 中 反 应 0 256 h 后 ， 向反 应 液 中加 入 吲 哚 ， 并 在 室温 条 件下继续反应 1 h ， 得 到了产率 为 55 90 的 二 吲 哚 甲烷 衍生 物 。 6 结 束语 二 吲哚 甲烷 及其 衍生 物是 一类 重要 的芳 香族 杂 环化 合 物 ， 具 有 极 其重 要 的生 理 活性 ， 目前 ， 合 成 这类 物质 所用 到 的催 化 剂 主要 是 路 易 斯 酸 、 质 子 酸 、 离子 液体 、 有机 小分 子 和固载 催化剂 等 。然 而 ， 这些 催化 剂 在使用 时依 然存 在催 化剂 用量 大 、 价 格 昂贵 、 后处 理复 杂 、 易 污染 环境 等缺 点 。相信 随着化 学 工 作 者 对 二 吲 哚 甲烷 化 合 物 研 究 的深 入 ， 绿色环保 、 高效以及成本低的二吲哚甲烷类化 合 物 的合 成 方法将 会被 开发 出来 。 1 E2 3 4 I-5 6 7 E8 9 10 11 12 参 考 文 献 S hi ri M，Zolfi gol M A ，K ruger H G ，et a1B i s and T ri si n dolylm ethanes (B IM s and T IM s) JC hem i c al R evi ew s， 2O10 ， 110(4) ： 22502293 Sekar G ，B adi genc hala S ，G anapathy D ，et a1Iron ( II ) c h lo ri d e一 1 ， 1 一 b i n a p h th y l一 2 ，2 -d i a m i n e ( F e C I2一 B IN A M) c o m p lex c a ta ly ze d d o m i n o sy n th esi s o f bi s i n d o ly lm e th an es from i n doles an d pri m ary alc oholsJSynth esi s ， 2013 ， 46 ( 1 ) ：1 0 I- 10 9 Safe S ，Papi neni S ，C hi ntharlapa1li S C anc er c hem othera p y w i th i ndole-3一 c arbi nol，bi s(3 一 i nd oly1)m ethan e an d syn theti c analogsJC anc er letters，2008，269(2)： 32638 H e X M，H u S Z ，L i u K ，et a1O xi di zed bi s(i n doly1)m eth ane： A si m ple and effi c ient c hrom ogeni c -sen si ng m olec ule based on the proton transfer si gnali ng m odeJO rgani c L e tte rs ，2 0 0 6 ，8 (2 ) ：3 3 3 3 3 6 Kam al A 。Qureshi A ASyntheses of some substi tuted di i ndolylm ethanes i n aq ueous m edi um at room tem perature JT etrahedron，1963，19： 513-520 B an d g a r B P ，S h ai k h K A M o le c u la r i o d i n ec a taly z ed effi c ient and hi ghly rapi d synthesi s of bi s (i ndoly1) m ethanes under m i ld c ondi ti onsJT etrahedron Letters，2003，44： l 9 5 9 -1 9 6 1 Ji S J ，W ang S Y ，Zh ang Y ，et a1F ac i le synth esi s of bi s ( i n d o ly 1)m eth a n e s u si n g c a taly ti c a m o u n t o f i o d i n e at ro o m tem perature under solven tfree c ondi ti ons JT etrahed ro n ，2 0 0 4 ，60 ( 9 ) ：2 0 5 1 -2 0 55 K a rth i k M ，T ri p a th i A ，G u p ta N ，et a 1 Z eo li te c ata ly zed elec trophi li c su bsti tuti on reac tio n of i ndoles w i th ai de h ydes：synthesi s of bi s (i ndoly1) m ethanes J C atalysi s C o m m u n i c a ti o n s ，2 0 0 4 ，5 ( 7 ) ：37 卜3 7 5 S harma G V M ，Janardh an Reddy J ，S ree L akshmi P，et a 1A v ers ati le a n d p ra c ti c a l s y n th es i s of b i s ( i n d o ly 1)m eth anes b i s(i ndoly1) glyc oc onjugates c atalyzed by tri c hloro一 1 ， 3， 5-tri azi ne J Tetrahedron Letters，2004，45 (41)： 7 7 2 97 73 2 D eb M L，B huyan P JAn effic i ent and c lean syn th esi s of b i s(i ndoly1)m ethanes i n a proti c solvent at room tem pera tureJT etrahedron Letters，2006，47(9)：1441-1443 A z i zi N ，T o rk i a n L ，S a i d i M R H i g h ly effi c i e n t sy n th e si s of bi s(i ndoly1)m eth anes i n w aterJJou rnal of M o lec ular C ata ly si s A ：C h em i c a l，20 0 7 ，2 7 5 ( 1- 2 ) ：1 0 9 1 1 2 Z o lfi g o l M A ，S a leh i P ，S h i ri M，et a 1 A n e w c a ta ly ti c m eth o d fo r th e p re p a ra ti o n o f b i s-i n d o ly l an d tri s-i n d o ly l m ethanes i n aqueous m edi a J Catalysi s Com m uni c a ti on s，20 07，8(2) ：173-178 N H 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 32 卷 第 5 期 孙大召 ，等 二 吲哚甲烷及其衍生物 的合成研究进展 83 13 14 16 16 17 18 19 20 21 22 23 24 C h a k ra b o rti A K ，R o y S R ，K u m ar D ，e t a1C a ta ly ti c a p pli c ati on of room tem perature i oni c li qui ds：bm i m M e SO 4 as a rec yc lable c atalyst for synthesi s of hi s(i ndoly1) m eth anesIonfi shi ng by M A L D IT O F-T O F M S and M S M S studi es to prob e the pro posed m ec hani sti c m odel of c a talysi sJG reen Chem i stry，2008，10(10)：111卜1118 W ang S Y ，Ji S JFac i le Syn thesi s of B i s(i ndoly1) meth anes c atalyzed by Ferri c Dodec yl Sulfonate Fe(D S)3 i n W ater at R oom T em peratureJSyntheti c Com m uni c a ti ons，2008 ，38(8) ：1291-1298 Si lvei ra C C ， M endes S R ， Li bero F M，et a1 G lyc eri n and C eC l3 7 H 2 O ：a new and effi c i ent rec yc lable m edi um for the synthesi s of bi s(i ndoly1)m ethanesJT etrahed ron Letters ，2009 ，50(44) ：6060-60 63 N ai k M A ，Sac hdev D ，D ubey A Sulfoni c ac id fun c ti onal- i ze d m e so p o ro u s S B A -1 5 fo r o n e-p o t s yn th esi s o f su b sti tu ted aryl14 H -di benzo xanthenes and bi s(i ndoly1) m ethanes JCatalysi s Com m uni c ati ons，2010 ，11 (14)：1148 1 1 5 3 Zo lfi gol M A ，K hazaei A ，M oosaviZ are A R ，et a1Ioni c L i qui d 3-M ethyl-1sulfoni c A c i d Im i dazoli um C hlori de as a N ovel and H i ghly E ffi c i en t C atalyst for the V ery R api d Synth esi s of b i s(Indoly1)m ethanes under Solventfree C on di ti onsJO rgani c P reparati ons and P roc edures In terna ti ona1，20 10 ，42 (1) ：95-102 H u o C ，S u n C ，Wan g C ，e t a 1 T ri p h e n y lp h o sp h i n e-m sulfon ate c arb0n tetrabrom i de as an effi c i en t and easi ly re c overable c atalyst system for friedel-c rafts alkylati on of i n- doles w i th c arbonyl c om pounds or ac etalsJA CS Sus tai nable C h em i stry E ngi neeri ng ，20 13，1(5) ：549553 X i ang Z，L i u Z，C hen Xet a1B i oc ataly sts for c asc ade re a c ti o n ：p o r c i n e p a n c re a s li p as e ( P P L )一 c a ta ly zed s y n th e si s of bi s(i ndoly1)alkanesJA m i no ac ids， 2013，45(4)： 93 74 5 H a n d y S ，W e stb ro o k N M A m i ld sy n th e si s of b i s ( i n doly1)m ethanes usi ng a deep eutec ti c solventJT etra hedro n Letters，2014 ，55 (35) ：4969-497 1 L i an g D ，H u a n g W，Y u a n L ，e t a 1 A n u n d er ra ted c h ea p L ew i s ac i